A kutatók előrehaladást értek el a lépfene-rezisztencia megértésében

A kutatók előrehaladást értek el a lépfene-rezisztencia megértésében
A kutatók előrehaladást értek el a lépfene-rezisztencia megértésében
Anonim

2001. október 2. - A kutatók felfedezték, hogy bizonyos egértörzsek rezisztensek a lépfene toxinnal szemben, mivel kissé eltérő változatai vannak a molekuláris motorfehérjéknek, amely részt vesz a molekulák szállításában az immunrendszer sejtjeiben, az úgynevezett makrofágokban. A tudósok szerint a fehérje különböző formái vagy hatékonyabban védik a makrofágokat, vagy kevésbé hatékonyak a toxin káros hatásainak elősegítésében.

A felfedezésük segíthet a kutatóknak megérteni, hogy a lépfene miként okoz károkat a makrofágokban. A kutatás segítheti az emberek védelmét a halálos lépfene spórákkal szemben, amelyek biológiai fegyverekben felhasználhatók.

A Current Biology 2001. októberi számában megjelent cikkben a Howard Hughes Medical Institute kutatója, William F. Dietrich és munkatársai arról számoltak be, hogy a Kif1C gén által termelt fehérje kissé eltérő formákban vagy polimorfizmusokban létezik egerekben.. Dietrich és munkatársai a Harvard Medical Schoolban együttműködtek a Whitehead Institute for Biomedical Research kutatóival.

"Míg a lépfene halálos toxinjának a sejtekre gyakorolt ​​hatása meglehetősen bonyolult, a toxin elsődleges hatása a szervezet makrofágjaira hat" - mondta Dietrich. "A betegség emberre és állatra gyakorolt ​​többi fiziológiai hatása másodlagosnak tűnik ezekhez a hatásokhoz képest. A baktérium ezt a támadási módot fejlesztette ki, mivel a makrofágok, mint a szervezet veleszületett immunrendszerének kulcsfontosságú fegyverei, felfalják a baktériumokat. Ennek az első védelmi vonalnak a megszüntetésével a baktériumok ellenőrizetlenül szaporodhatnak.

„Az egereken elért eredmények új betekintést nyújtanak a toxinok hatásának egy specifikus mechanizmusába egy jól meghatározott modellben” – mondta Dietrich."Mivel ez a biológia több fajra jellemző, úgy gondoljuk, hogy ennek a mechanizmusnak az egereken történő tanulmányozása sokat elárul majd más fajok fertőzési folyamatáról, beleértve az embert is."

Dietrich szerint más kutatók korábbi tanulmányai kimutatták, hogy az egértörzsek lépfene-rezisztenciájában mutatkozó különbségek nem a toxin makrofágok általi felvételében mutatkozó különbségekből adódnak. A korábbi kísérletekben Dietrich és munkatársai genetikai technikákat alkalmaztak a rezisztenciagén feltérképezésére a 11-es egérkromoszóma egy területére vagy lókuszára, de nem tudták pontosan meghatározni a konkrét gént.

„Ebben a legutóbbi munkában – a Whitehead Institute munkatársaitól kapott jelentős segítséggel – DNS-szekvenálást, valamint egér- és humángenom-adatbázist használtunk az adott régió géneinek kiválasztásához” – mondta Dietrich. "Miután azonosítottuk ezeket a géneket, átkutattuk az egyes géneket, keresve az érzékeny és rezisztens törzsek közötti szekvencia-különbségeket, amelyek magyarázatot adhatnak a lépfene toxin-rezisztencia különbségeire."

A kutatók azt találták, hogy a fogékony és rezisztens törzsek közötti különbségeket a Kif1C gén missense polimorfizmusai okozzák. Dietrich szerint a missense polimorfizmusok egyetlen nukleotid változást jelentenek a génben, amelyek finoman befolyásolhatják a kódolt fehérje működését. Ugyanazon gén különböző formáit alléloknak nevezzük. Így a tudósok arra törekedtek, hogy bemutassák, hogy a Kif1C gén rezisztens alléljai valóban növelték a makrofágokban a toxinnal szembeni rezisztenciát.

"A legmeggyőzőbbek ezek a kísérletek azok voltak, amelyekben a Kif1C rezisztens alléljét építettük be a fogékony makrofágokba, és ellenállóbbá tettük őket a lépfene halálos toxinjával szemben" - mondta Dietrich.

A kutatók a rezisztens makrofágokat is kezelték a brefeldin A-val, amelyről ismert, hogy megakadályozza, hogy a Kif1C fehérje elérje szokásos rendeltetési helyét a sejtben. Ez a kezelés rezisztens makrofágokban érzékenységet váltott ki a toxinnal szemben.Más kísérletekben pedig a tudósok kimutatták, hogy a toxin felvétele normális volt a rezisztens sejtekben, ami azt bizonyítja, hogy a toxin lehasította az egyik normál fehérjecélpontját – az úgynevezett map-kináz-kinázt – a makrofágokban.

A Kif1C a kinezinekhez kapcsolódó transzportfehérjét kódolja, amelyekről ismert, hogy molekuláris rakományt szállítanak a sejtvonalakon, úgynevezett mikrotubulusokon. Dietrich úgy véli, hogy a Kif1C gén polimorfizmusai megváltoztatják a fehérje azon képességét, hogy rakományt szállítson, ami részt vesz a makrofágok lépfene toxinra adott válaszában.

"Más csoportok kutatásai azt mutatták, hogy a lépfene toxin elpusztítja a makrofágokat azáltal, hogy egy elszabadult reakciót vált ki, amelyet oxidatív robbanásnak neveznek" - mondta Dietrich. "Azt gyanítjuk, hogy ez a kinezin fehérje vagy az oxidatív robbanás részét képező elemeket, vagy magukat a tényleges oxidatív vegyületeket szállíthatja. Vagy a fehérje biztosíthatja azoknak a vegyületeknek a gyors és megfelelő szállítását, amelyek megvédik a makrofágokat saját oxidatív hatásaitól. felrobban.

"Tehát, bár a Kif1C-ben látható finom mutációk valószínűleg nem befolyásolják a makrofágok normális működését, a hatékonyság csökkenése az antrax toxin általi mérgezés stressze során különbséget jelenthet a halál és a túlélés között a makrofágból." A további vizsgálatoknak tisztázniuk kell a polimorfizmusok hatásait, és még több betekintést kell nyújtaniuk a toxin hatásaiba, mondta.

"Ez a munka az első konkrét kapcsolat a sejtben lévő molekula és a halálos faktor közvetlen hatása között, amely arra utal, hogy a sejtek élnek-e vagy meghalnak" - mondta Dietrich. "És az ilyen hatások megértése fontos, ha meg akarjuk tanulni, hogyan küzdjünk az lépfenére való fogékonyság ellen." Bár Dietrich nem látja azonnali klinikai előnyöket az új eredményekből, egy fontos kutatási út kezdetét látja.

"Szándékunkban áll megkeresni ezeket a változatosságokat az emberi populációkban; kideríteni, milyen rakományt hordoz ez a fehérje, és megtudjuk, miért aktiválódik a Kif1C lépfene mérgezés alatt" - mondta."Ha megértjük ezeket a jelenségeket, képesek leszünk a klinikai alkalmazások felé dolgozni a jobb diagnosztika és kezelések terén."

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei