Természetes antibiotikumként azonosított peptid, amely első védelmi vonalat nyújt a bakteriális fertőzések ellen

Természetes antibiotikumként azonosított peptid, amely első védelmi vonalat nyújt a bakteriális fertőzések ellen
Természetes antibiotikumként azonosított peptid, amely első védelmi vonalat nyújt a bakteriális fertőzések ellen
Anonim

A kutatók először mutatták ki élő emlősökön, hogy az ismert antimikrobiális tulajdonságokkal rendelkező specifikus peptidek természetes antibiotikumként is hatnak. A fehérjének ezek a kis részei biztosítják a szervezet első védelmi vonalát a behatoló baktériumok ellen, és kordában tartják a gyorsan terjedő fertőzéseket, amíg az immunrendszer ki nem tud támadni.

A tanulmány a Kaliforniai Egyetem San Diego-i Orvostudományi Karának (UCSD) és a VA San Diego He althcare System kutatóinak nov.A Nature folyóirat 2001. évi 22. számában a katelicidineknek (caths) nevezett peptidekre összpontosítottak, amelyek minden emlősben megtalálhatók különböző szövetekben, beleértve a bőrt, a tüdőt, a beleket és a keringő fehérvérsejteket. A kutatást egereken és kísérleti tenyésztőrendszereken végezték.

A tenyészedényekben a mikrobák növekedésének gátlására alkalmas kathokról ez idáig soha nem bizonyították, hogy olyan természetes antibiotikumok, amelyek szerepet játszanak az emlősök veleszületett immunitásában, a szervezet azonnali, első védekezésében a behatoló kórokozók ellen.

„Bár közel 20 éve gyanítjuk, hogy bizonyos antimikrobiális peptidek hozzájárulnak az immunrendszer első reakciójához a fertőzések leküzdésében, ez idáig soha nem volt bizonyítékunk a pontos mechanizmusra élő állatokban” vezető szerző Richard Gallo, M.D., Ph.D., az UCSD orvostudományi és gyermekgyógyászati ​​docense, valamint a VA bőrgyógyászati ​​részlegének vezetője. „Eredményeink azt mutatják, hogy az emberek és más emlősök képesek saját természetes antibiotikumokat előállítani."

Gallo hozzátette, hogy a kutatás lehetséges alkalmazása a gén mutáns változatainak azonosítására alkalmas vérvizsgálat kidolgozása. Ez lehetővé teheti az orvosok számára, hogy speciális kezelést tervezzenek olyan személyek számára, akik érzékenyebbek a bakteriális fertőzésekre, mint mások. Gallo szerint egy másik lehetséges alkalmazás a kathok modellként való használata új és biztonságosabb gyógyszerek kifejlesztésére a fertőzések leküzdésére.

Az első szerző, Victor Nizet, M.D., fertőző betegségek specialistája és az UCSD gyermekgyógyászati ​​adjunktusa hozzátette, hogy az új felfedezés a bakteriális rezisztencia tekintetében is új vizsgálati irányt ad a kutatóknak.

„A gyógyszerészeti antibiotikumok túlzott használata gyakran bakteriális rezisztenciához vezet” – mondta. „Az általunk vizsgált természetes antibiotikum azonban több tízezer éve továbbra is hatékonyan pusztított el bizonyos baktériumokat. A tulajdonságainak és az érzékenységet vagy rezisztenciát meghatározó bakteriális gének további tanulmányozásával reméljük, hogy betekintést nyerhetünk abba, miért és hogyan alakul ki egyes baktériumok antibiotikumokkal szembeni rezisztenciája, míg mások nem."

Az emberi immunválasz egy kétirányú támadás. A veleszületett immunitás mintázata vagy szerkezete alapján azonosítja a fertőző ágenseket, és széleskörű, gyors választ ad. Fagocita sejtek (például neutrofilek és makrofágok) és természetes gyilkos sejtek szabadulnak fel a fertőzés leküzdésére. Az immunválasz második formájának, az adaptív (vagy szerzett) immunitásnak több napba telik, mire felveszi a célzottabb támadást. Az adaptív immunitás felismeri a korábbi érintkezést egy adott mikrobával, és antitestekkel és T-sejtekkel irányítja annak védelmét a specifikus betolakodó ellen. Mivel sok fertőzés gyorsan terjed, a veleszületett teljesen működőképes válasz kulcsfontosságú a fertőzött egyén egészsége szempontjából.

Mivel az emberek és az egerek is rendelkeznek antimikrobiális kathokkal, az UCSD/VA kutatói egerekben és kísérleti tenyésztési rendszerekben vizsgálták a fehérjét, két egymást kiegészítő tudományos megközelítést alkalmazva – géntechnológiával egerek kath nélküli előállítására, valamint genetikai szelekcióval a baktériumok számára. megváltozott kath ellenállás.

Gallo, egy bőrgyógyász, aki felfedezte, hogy a kathák a bőrben vannak a Harvardon végzett posztdoktori évei alatt, különösen érdeklődött természetes funkciójuk megismerése iránt. Mind a normál egerek, mind a kath nélkül módosított egerek A csoportú streptococcus (strep) bőrinjekciót kaptak, amelyet azért választottak, mert a kutatók megfigyelték, hogy a strep nagyon érzékeny a kath antimikrobiális hatására, és a normál egerek úgy reagáltak a strep fertőzésekre, hogy több peptidet termeltek.

A strep-fertőzésekkel foglalkozó szakértő, Nizet megjegyezte, hogy az A csoportba tartozó sztrepgyulladás az olyan gyakori fertőzések okozója, mint a torokgyulladás és a bőr impetigo, de egyre inkább összefüggésbe hozható súlyos invazív fertőzésekkel, beleértve a nekrotizáló fasciitist (a húsevő baktériumot). és toxikus sokk szindróma.

Az A-csoportú strep-fertőzéssel fertőzött egerekben a kath-hiányra tervezett egerek gyorsan növekvő elváltozást fejlesztettek ki, amely hasonló az invazív emberi fertőzéseknél észlelthez. Elváltozásaik nagyobbak voltak, és hosszabb ideig fennmaradtak, mint a hasonló dózisú baktériummal fertőzött normál egereknél.

A kutatók egy második kísérletben azonosítottak egy A-csoportú strep-mutánst, amely ellenálló volt a kémcsőben végzett kathok általi megöléssel szemben. Amikor ezt a rezisztens strep-fertőzést használták normál egerek megfertőzésére, egy nagy kiterjedésű és terjedő fertőzés keletkezett, amely nagyon hasonló volt a kathhiányos egereknél megfigyelthez, ami tovább bizonyítja, hogy a kathok kulcsfontosságúak az immunvédelem szempontjából.

A kathák szerepének tanulmányozása során Gallo azt mondta, azt tervezi, hogy megvizsgálja a peptid expresszióját különböző emberi betegségekben. Például a pikkelysömörben gyakori bőrbetegségben szenvedőknél viszkető vörös kiütések jelentkeznek, de nem kapnak el sok más bőrfertőzést.

„Ez a kathák nagy léptékű kifejeződésére utalhat” – mondta. „Másrészt a más típusú kiütésekkel küzdő emberek gyakran kapnak fertőzéseket, ami azt jelentheti, hogy a kathszintjük alacsony.”

Az UCSD/VA kutatói megjegyezték, hogy a kathok egyike a sok antibakteriális tulajdonságokkal rendelkező peptidnek, amelyek defenzinnek nevezett géneket is tartalmaznak. Míg jelenlegi tanulmányaik a kathok természetes antibiotikumként betöltött létfontosságú szerepére összpontosítottak, a defenzineket nem vizsgálták.

„Lehetséges, hogy a kathák együttműködnek a defenzinekkel, vagy akár a makrofágokat is magában foglaló, sejt által közvetített veleszületett immunitással” – mondta Gallo, jelezve, hogy további vizsgálatokra van szükség ezen összefüggések tisztázására.

A tanulmány további szerzői az UCSD/VA posztdoktori ösztöndíjasai voltak: Takaaki Ohtake, M.D., Ph.D., Xavier Lauth, Ph.D., Janet Trowbridge, M.D., Ph.D. és Vasumati Pestonjamasp, Ph.D.; Az UCSD kutató munkatársai, Jennifer Rudisill, B.A. és Robert A. Dorschner, B.S.; és Joseph Piraino, B.S. és Kenneth Huttner, M.D., Neonatológiai osztály, Massachusetts General Hospital, Boston.

A kutatást a National Institutes of He alth és a Department of Veteran Affairs finanszírozta.

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