Suolisolut varoittavat kehoa vaaroista loisten hyökkäyksen aikana

Voit ajatella tulehdusta talon hälytysjärjestelmäksi. Siinä on erilaisia ​​komponentteja-kuten kamera, joka tarkkailee ovea, ja anturit ikkunoissa-ja kun se laukaisee, se vahvistaa ensimmäisiä signaaleja varoittamaan vaarasta ja lähettämään avun. Soluissa on myös näitä erilaisia ​​komponentteja, ja nyt olemme tarjonneet ehkä selkeimmän esimerkin siitä, kuinka tietty suoliston reseptori toimii anturina tärkeälle suoliston infektiolle. "

Boris Striepen, Professori, Patennin laitos, Penn Vet

Boris Striepen on paperin vanhin kirjailija, joka julkaistaan ​​lehdessä Kansallisen tiedeakatemian julkaisut.

Tyypillisesti, Striepen sanoo, tutkijat ovat keskittyneet immuunisoluihin, kuten makrofagit ja dendriittisolut, ensimmäisenä havainnut vieraita hyökkääjiä, mutta tämä uusi havainto korostaa, että solut, joita ei yleensä pidetä osana immuunijärjestelmää-tässä tapauksessa suoliston epiteelisolut-ovat avainasemassa immuunivasteen käynnistämisessä.

"On yhä enemmän kirjallisuutta, joka todella arvostaa sitä, mitä epiteelisolut tekevät auttaakseen immuunijärjestelmää havaitsemaan taudinaiheuttajia, "sanoo Adam Sateriale, paperin ensimmäinen kirjoittaja, joka toimi postdocina Striepenin laboratoriossa ja johtaa nyt omaa laboratorioansa Francis Crick -instituutissa Lontoossa. "Ne näyttävät olevan ensimmäinen puolustuslinja tartuntoja vastaan."

Striepenin laboratorio on kiinnittänyt paljon huomiota Cryptosporidiumiin, joka on johtava syy ripulitauteihin, jotka voivat olla tappavia pienille lapsille resurssien köyhillä alueilla ympäri maailmaa. Cryptosporidium on myös uhka ihmisille, joilla on hyvät resurssit, aiheuttaen puolet kaikista vesipohjaisista tautitapauksista Yhdysvalloissa. Eläinlääketieteessä, se tunnetaan vasikoiden tartuttamisesta, hidastavat niiden kasvua. Näillä infektioilla ei ole tehokasta hoitoa eikä rokotetta.

Nykyisessä työssä Striepen, Sateriale ja hänen kollegansa hyödynsivät luonnossa esiintyvää Cryptosporidium -hiirilajia, jonka he löysivät äskettäin monessa suhteessa ihmisen infektion jäljittelemiseksi. Vaikka tutkijat tiesivät, että T -solut auttavat hallitsemaan loista infektion myöhemmässä vaiheessa, he alkoivat etsiä vihjeitä siitä, mitä tapahtuu ensin.

Yksi tärkeä vihje on valitettava yhteys aliravitsemuksen ja Cryptosporidium -infektion välillä. Varhainen Cryptosporidium -infektio ja sen mukana oleva suolistotulehdus altistaa lapset aliravitsemukselle ja hidastuneelle kasvulle; samaan aikaan, lapset, jotka ovat aliravittuja, ovat alttiimpia infektioille. Tämä voi johtaa alamäkeen, asettaa lapset suuremmalle tappavien infektioiden vaaralle. Tämän ilmiön taustalla olevia mekanismeja ei ymmärretä hyvin.

"Tämä sai meidät ajattelemaan, että ehkä joillakin vaaraa havaitsevilla mekanismeilla, jotka voivat aiheuttaa suoliston tulehdusta, on myös rooli tämän infektion laajemmassa yhteydessä, "Striepen lisää.

Yhdessä nämä yhteydet inspiroivat tutkimusryhmää tutkimaan tarkemmin tulehdusta ja sen vaikutusta infektion kulkuun hiirimallissaan. He tekivät niin poistamalla tulehduksen keskeisen komponentin, entsyymi nimeltä kaspaasi-1. "On käynyt ilmi, että eläimiltä, ​​jotka puuttuvat tästä, oli paljon korkeampi tartunta, "Sateriale sanoo.

Jatkotyö osoitti, että hiiret, joilla ei ollut kaspaasi-1:tä vain suoliston epiteelisoluissa, kärsivät yhtä korkeista infektioista kuin ne, joista se puuttui kokonaan, osoittaa epiteelisolun ratkaisevan roolin.

Tämän ajatuksen mukaisesti Penn Vetin johtama tiimi osoitti, että useista ehdokasreseptoreista, vain NLRP6 -reseptorin menetys johtaa epäonnistumiseen infektion hallitsemisessa. NLRP6 on reseptori, joka rajoittuu epiteeliesteisiin, jotka aiemmin liittyivät suoliston mikrobiomin havaitsemiseen ja ylläpitoon, bakteerit, jotka luonnollisesti asuttavat suoliston. Kuitenkin, kokeet paljastivat, että hiiret eivät koskaan altistuneet bakteereille, ja siten puuttui mikrobiomi, aktivoivat myös tulehduksensa Cryptosporidium-tartunnan jälkeen-merkki siitä, että tämä vaaramerkinnän osa ilmenee suorana vasteena loistartunnalle ja riippumatta suoliston bakteeriyhteisöstä.

Jäljittää, kuinka suoliston tulehduksen laukaiseminen johti tehokkaaseen vasteeseen, tutkijat tarkastelivat joitain signalointimolekyylejä, tai sytokiinit, liittyy yleensä tulehdukselliseen aktivoitumiseen. He havaitsivat, että infektio johtaa IL-18:n vapautumiseen, eläimillä, joilta puuttuu tämä sytokiini tai kyky vapauttaa se, on vakavampi infektio.

"Ja kun lisäät takaisin IL-18:n, voit pelastaa nämä hiiret, "Sateriale sanoo, lähes kääntämällä tartunnan vaikutukset.

Striepen, Sateriale, ja kollegat uskovat, että Cryptosporidium -rokotteen löytämiseksi on vielä paljon tehtävää. Mutta he sanovat, että heidän havaintonsa auttavat valaisemaan loisen välisen vuorovaikutuksen tärkeitä näkökohtia, immuunijärjestelmä, ja tulehdusreaktio, suhteet, jotka voivat vaikuttaa näihin käännöstavoitteisiin.

Siirtyä eteenpäin, he etsivät Cryptosporidium -infektion myöhempiä vaiheita nähdäkseen, kuinka isäntä onnistuu peittämään sen. "Nyt kun ymmärrämme, miten infektio havaitaan, haluaisimme ymmärtää mekanismeja, joilla sitä hallitaan, "Sateriale sanoo." Kun järjestelmä havaitsee loisen, mitä tehdään niiden kasvun rajoittamiseksi ja tappamiseksi? "

• Tutkijat suunnittelevat kokeellisen suolen ja aivojärjestelmän laboratoriolautaselle
• Tutkimus tunnistaa aliravitsemuksen vaikutukset potilaan eloonjäämiseen sydänleikkauksen jälkeen