Virus sproži bolezen z okužbo celic enterocitov v tankem črevesju, vendar ima le del občutljivih celic virus.
Sredi 90-ih let znanstveniki so predlagali, da majhen del okuženih celic spodbuja hudo bolezen s pošiljanjem signalov, ki motijo normalno delovanje sosednjih neokuženih celic, narava signala pa je ostala skrivnost.
V sedanji študiji, objavljeni v reviji Znanost , skupina pod vodstvom raziskovalcev na Baylor College of Medicine je odkrila, da celice, okužene z rotavirusi, sproščajo signalne molekule, označen kot adenozin difosfat (ADP), ki svoj celični receptor P2Y1 veže na sosednje celice.
Aktiviranje P2Y1 z ADP povzroči v teh neokuženih celicah signale, imenovane medcelični kalcijevi valovi. Prekinitev vezave ADP na njegov receptor je zmanjšala resnost driske pri mišjem modelu bolezni, kar nakazuje, da je ciljanje na P2Y1 lahko učinkovita strategija za nadzor virusne driske pri človeški populaciji.
V naših prejšnjih študijah z uporabo fluorescenčnih senzorjev kalcija in slikanjem s časovnim zamikom, odkrili smo, da celice, okužene z rotavirusi, prikazujejo aberantne kalcijeve signale, ki jih lahko predstavljamo kot svetle impulze medceličnih kalcijevih valov, ki sevajo iz okuženih celic. Znano je, da je kalcijeva signalizacija povezana z različnimi vidiki okužbe z rotavirusi, naše delo pa je razkrilo dinamično naravo sprememb, ki jih povzroča rotavirus . "
Dr. Joseph Hyser, Dopisni avtor študije in docent, Virologija in mikrobiologija, Medicinski fakulteti Baylor
Hyser je tudi član Centra za metagenomične in mikrobiomske raziskave Alkek v Baylorju. "Znano je, da je signalizacija kalcija povezana z različnimi vidiki okužbe z rotavirusi in naše delo je razkrilo dinamično naravo sprememb, ki jih povzroča rotavirus."
V sedanji študiji je raziskovalci so izvedli poskuse z manjšim odmerkom virusa in opazili, da dinamične signale kalcija niso pokazale le celice, okužene z virusom, ampak tudi sosednje neokužene celice, ki obkrožajo okužene celice, proizvajajo impulze kalcijevih valov, ki so bili usklajeni s impulzi okuženih celic.
To opazovanje je pokazalo, da bi okužene celice lahko sprožile medcelične kalcijeve valove v neokuženih celicah.
Raziskovalci so svoje opazovanje povezali s konceptom, predlaganim sredi 90. let, ki kaže, da celice, okužene z rotavirusi, pošiljajo signale sosednjim neokuženim celicam, ki motijo njihovo delovanje, spodbujanje driske in bruhanja.
"Naši videoposnetki žive fluorescenčne mikroskopije, ki prikazujejo medcelično signalizacijo kalcijevih valov tako v okuženih z rotavirusi kot v neokuženih celicah, so zagotovili način za raziskovanje narave predlaganega signala brez primere, ki niso bili identificirani, "je dejala prva avtorica dr. Alexandra L. Chang-Graham, doktor znanosti/doktorat znanosti študentka programa usposabljanja medicinskih znanstvenikov, ki je doktorirala. diplomsko delo v laboratoriju Hyser.
Chang-Graham, Hyser in njihovi sodelavci so sodelovali s tremi različnimi laboratorijskimi modeli, da bi identificirali signal, ki sproži medcelične kalcijeve valove na neokuženih celicah.
Uporabili so celično linijo opičjih ledvic, ki se običajno uporablja za preučevanje rotavirusa. Delali so tudi s človeškimi črevesnimi enteroidi, sistem gojenja, ki povzema številne značilnosti človeške okužbe, in model neonatalne miši pri rotavirusni okužbi in driski.
Njihove študije so pokazale, da sumi sprožilcev kalcijevih valov, kot sta prostaglandin E2 in dušikov oksid, ni povzročil kalcijevega odziva. Nato so testirali ATP in ADP, znani posredniki kalcijeve signalizacije, ki prej niso bili povezani z okužbo z rotavirusi.
Ugotovili so, da celice, okužene z rotavirusi, sprožijo medcelične kalcijeve valove z sproščanjem ADP, ki se veže na njegov receptor, P2Y1, na neokuženih sosednjih celicah. Izločanje gena P2Y1, ki preprečuje signaliziranje ADP, zmanjšani medcelični kalcijevi valovi.
"V treh modelnih sistemih smo dosledno našli dokaze, da celice, okužene z rotavirusi, signalizirajo neokužene celice z ADP in da to prispeva k resnosti bolezni, "Je dejal Chang-Graham." Menimo, da je paradigma spreminjanje dejanskega signala, ADP, prej ni bilo niti na radarju. "
Nadaljnje študije so pokazale prej neznane vloge ADP pri okužbi z rotavirusi in razmnoževanju, osvetljuje ADP kot pomemben sprožilec številnih dejavnikov, ki so povezani s hudo drisko in bruhanjem, ki jih povzroča rotavirus.
Na primer, raziskovalci so našli dokaze, da signalizacija ADP poveča okužbo z rotavirusi, izražanje vnetnega citokina IL1-alfa in izločanje serotonina, povzročitelj driske.
Signalizacija ADP poveča tudi izražanje encimov, ki proizvajajo prostaglandin in dušikov oksid, potencialno povzročijo povečanje tistih spojin, ki jih opazimo pri okužbi z rotavirusi. Preprečevanje signalizacije ADP in medceličnih kalcijevih valov je zmanjšalo proizvodnjo zgoraj omenjenih spojin.
"Končno, Ugotovili smo, da zaviranje receptorja P2Y1 zmanjša resnost diareje, ki jo povzroča rotavirus, pri mišjem modelu, "Je rekel Chang-Graham.
"Z uporabo medceličnih kalcijevih valov, rotavirus poveča svojo sposobnost povzročanja bolezni zunaj celic, ki jih neposredno okuži. To je prvi virus, ki aktivira medcelične kalcijeve valove, posredovane z ADP. To je lahko strategija, ki jo drugi virusi uporabljajo tudi za povzročanje bolezni pri svojih gostiteljih. "
"Naše ugotovitve dodajajo novo in zelo močno signalno pot v vzročne mehanizme rotavirusne driske, "Je rekel Hyser.
"Kar zadeva zdravljenje, to je vznemirljivo, ker so trenutno nekatera zdravila, ki ciljajo na P2Y1, podklinično testirana kot zdravila proti strjevanju krvi. Možno je, da se takšna zdravila ponovno uporabijo, če je dokazano, da je varen za otroke, za zdravljenje driske, ki jo povzroča okužba z rotavirusi. "
Kakovost spanja je lahko pokazatelj kasnejših študij Alzheimerjeve bolezni
Bolezni dlesni ter tveganje za raka požiralnika in želodca
Kemikalija raka iz navadnega črevesnega mikroba
Nanotehnologija in diagnoza in zdravljenje COVID-19
Ali hipertenzija vedno vodi do hudega COVID-19?
Pljučni mikrobi bi lahko pomagali napovedati izide pri hudo bolnih
Ulcerozni kolitis in manjkajoči mikrobi v črevesju
Ulcerozni kolitis je resna izčrpavajoča vnetna bolezen črevesja, ki vodi do pohabljenih simptomov, ki lahko močno vplivajo na kakovost življenja. Raziskovalci z Medicinske fakultete Univerze Stanford
Kako se spoprijeti s hepatitisom C?
Hep C. Te dni, vidite veliko televizijskih reklam o tem, da bi jih testirali in pregledali. Zlahka je domnevati, da je hepatitis pogoj, ki skrbi le tiste, ki si med uporabo drog morda delijo igle. A t
Črevesna mikrobiota bi lahko napovedala resnost COVID-19
Pandemija COVID-19 se širi po vseh koncih sveta. Vendar ne zbolijo vsi enako hitro. Nova študija, objavljena na strežniku za tiskanje medRxiv aprila 2020 kaže, da bi lahko sestava črevesnega mikrobi