Žarnyno ląstelės įspėja organizmą apie pavojų parazitų invazijos metu

Galite galvoti apie uždegimą kaip signalizaciją namuose. Jame yra įvairių komponentų-pavyzdžiui, kamera, kuri stebi duris, ir jutiklius ant langų-ir vieną kartą suveikęs jis sustiprina pirmuosius signalus, įspėdamas apie pavojų ir išsiųsdamas pagalbą. Ląstelės taip pat turi šiuos skirtingus komponentus, ir dabar mes pateikėme galbūt ryškiausią pavyzdį, kaip tam tikras žarnyno receptorius veikia kaip svarbios žarnyno infekcijos jutiklis “.

Borisas Striepenas, Profesorius, Penn Vet patobiologijos skyrius

Borisas Striepenas yra vyresnysis straipsnio autorius, kuris skelbiamas žurnale Nacionalinės mokslų akademijos darbai.

Paprastai, Striepenas sako, mokslininkai sutelkė dėmesį į imunines ląsteles, kaip makrofagai ir dendritinės ląstelės, kaip pirmieji aptiko užsienio įsibrovėlius, tačiau ši nauja išvada pabrėžia, kad ląstelės, kurios paprastai nėra laikomos imuninės sistemos dalimi-šiuo atveju žarnyno epitelio ląstelės-atlieka pagrindinį vaidmenį, kaip pradedamas imuninis atsakas.

„Daugėja literatūros, kuri tikrai vertina tai, ką epitelio ląstelės daro, kad padėtų imuninei sistemai suvokti patogenus, “ - sako Adomas Sateriale. pirmasis straipsnio autorius, dirbęs Striepeno laboratorijoje, o dabar vadovauja savo laboratorijai Pranciškaus Kriko institute Londone. „Atrodo, kad jie yra pirmoji gynybos linija nuo infekcijos“.

Striepeno laboratorija daug dėmesio skyrė Cryptosporidium, kuri yra pagrindinė vidurių užkietėjimo priežastis, kuri gali būti mirtina mažiems vaikams neturtinguose pasaulio regionuose. Cryptosporidium taip pat kelia grėsmę žmonėms, turintiems daug išteklių, sukėlė pusę visų JAV plintančių ligų protrūkių. Veterinarinėje medicinoje, žinoma, kad užkrečia veršelius, stabdo jų augimą. Šios infekcijos neturi veiksmingo gydymo ir vakcinos.

Dabartiniame darbe, Striepenas, Sateriale ir jo kolegos pasinaudojo natūraliai atsirandančia pelių Cryptosporidium rūšimi, kurią neseniai atrado, daugeliu atžvilgių imituojanti žmogaus infekciją. Nors tyrėjai žinojo, kad T ląstelės padeda kontroliuoti parazitą vėlesnėse infekcijos stadijose, jie pradėjo ieškoti įkalčių, kas nutiks pirmiausia.

Vienas svarbus raktas yra nelemtas ryšys tarp netinkamos mitybos ir Cryptosporidium infekcijos. Anksti užsikrėtus Cryptosporidium ir kartu einančiu žarnyno uždegimu vaikai linkę į netinkamą mitybą ir sulėtėjusį augimą; Tuo pačiu metu, vaikai, kurie blogai maitinasi, yra labiau linkę į infekcijas. Tai gali sukelti spiralę žemyn, kelia vaikams didesnę mirtinų infekcijų riziką. Šio reiškinio mechanizmai nėra gerai suprantami.

„Tai paskatino mus galvoti, kad galbūt kai kurie pavojaus jutimo mechanizmai, galintys sukelti žarnyno uždegimą, taip pat vaidina svarbų vaidmenį platesnėje šios infekcijos kontekste, “ - priduria Striepenas.

Kartu šie ryšiai įkvėpė tyrėjų grupę atidžiau pažvelgti į uždegimą ir jo poveikį infekcijos eigai jų pelės modelyje. Jie tai padarė pašalindami pagrindinį uždegimo komponentą, fermentas, vadinamas kaspaze-1. „Pasirodo, kad gyvūnams, kuriems to trūksta, buvo daug didesnis infekcijos lygis, “ - sako Sateriale.

Tolesnis darbas parodė, kad pelėms, kurioms trūksta kaspazės-1 tik žarnyno epitelio ląstelėse, pasireiškė tokios pat infekcijos, kaip ir toms, kurių visiškai trūksta, parodydamas esminį epitelio ląstelės vaidmenį.

Sutinku su šia idėja, „Penn Vet“ vadovaujama komanda parodė, kad iš įvairių receptorių kandidatų, tik NLRP6 receptoriaus praradimas lemia infekcijos nesuvaldymą. NLRP6 yra receptorius, apsiribojantis epitelio barjerais, anksčiau susijusiais su žarnyno mikrobiomo jutimu ir palaikymu, bakterijos, kurios natūraliai kolonizuoja žarnyną. Tačiau, eksperimentai parodė, kad pelės niekada nebuvo veikiamos bakterijų, ir todėl trūko mikrobiomo, taip pat suaktyvino jų uždegimą užsikrėtus Cryptosporidium-tai ženklas, kad šis pavojaus signalizavimo aspektas atsiranda tiesiogiai reaguojant į parazitų infekciją ir nepriklausomai nuo žarnyno bakterijų bendruomenės.

Norėdami atsekti, kaip žarnyno uždegimo sukėlimas lėmė veiksmingą atsaką, tyrėjai pažvelgė į kai kurias signalines molekules, arba citokinai, Paprastai tai susiję su uždegimo aktyvavimu. Jie nustatė, kad infekcija sukelia IL-18 išsiskyrimą, su tais gyvūnais, kuriems trūksta šio citokino arba gebėjimo jį išleisti, yra sunkesnė infekcija.

"Ir kai pridėsite IL-18, galite išgelbėti šias peles, "Sateriale sako:beveik panaikina infekcijos padarinius.

Striepenas, Sateriale, ir kolegos mano, kad reikia daug nuveikti, norint rasti vakciną nuo Cryptosporidium. Tačiau jie sako, kad jų išvados padeda apšviesti svarbius parazito sąveikos aspektus, imuninė sistema, ir uždegiminis atsakas, santykius, kurie gali lemti šiuos vertimo tikslus.

Judėti toliau, jie žiūri į vėlesnius Cryptosporidium infekcijos etapus, kad pamatytų, kaip šeimininkas sėkmingai ją sutramdo. „Dabar, kai suprantame, kaip nustatoma infekcija, norėtume suprasti mechanizmus, kuriais jis valdomas, "Sateriale sako." Sistemai pajutus parazitą, kas daroma siekiant apriboti jų augimą ir juos nužudyti? "

• Mokslininkai sukuria eksperimentinę žarnyno ir smegenų sistemą laboratoriniame inde
• Tyrimas nustato netinkamos mitybos poveikį pacientų išgyvenimui po širdies operacijų