Gesundheit

Andere Bakterien nutzen die gleiche Zelle Oberfläche Molekül dringen in das Gewebe und fördern die Infektion Blockieren Bakterien-Molekül-Wechselwirkung kann verhindern, dass viele tödliche Krankheiten

Eine neue Studie identifiziert eine einzelne Molekül als wichtigen Einstiegspunkt verwendet, um zwei Arten von gefährlichen Bakterien zu brechen, durch zelluläre Barrieren und Krankheiten verursachen. Die Ergebnisse, veröffentlicht 19. März in der Zeitschrift mBio, legen nahe, dass die Blockierung der Wechselwirkung zwischen dem Molekül, bekannt als CD40, und Bakterien, darstellen kann eine Universelle Strategie zur Verhinderung von lebensbedrohlichen Krankheiten, einschließlich toxischen Schock-Syndrom.

Die beiden Bakterien, Staphylococcus aureus (Staphylokokken) und Streptococcus pyogenes, verursachen viele schwere Krankheiten. Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention, Staphylokokken verursacht etwa 70.000 Fälle von hoch tödlichen Lungenentzündung, sind 40.000 Fälle von schweren Herz-Infektionen, und mehr als 500.000 post-op-Infektionen jedes Jahr. Streptococcus pyogenes verursacht 10 Millionen Fällen von Halsschmerzen und 30.000 Fällen von schweren invasiven Erkrankungen jährlich.

„Viele der Infektionen durch diese beiden Bakterien auf der Haut oder auf der Schleimhaut-Oberflächen, die Linie in Körperhöhlen wie der Nase, dem Mund-und Rachenraum, den Darm und die vagina. Die Fähigkeit dieser Bakterien, die Krankheiten verursachen, hängt von der Produktion einer Familie von Giftstoffen, die bekannt sind als superantigens, Ursache, die außergewöhnlich schädlichen Entzündungen“, erklärt Patrick Schlievert, PhD, professor und Leiter der Mikrobiologie und Immunologie an der Universität von Iowa Carver College of Medicine und führen Autor der neuen Studie.

Früheren arbeiten von Schlievert zeigten, dass superantigens verursachen die Epithelzellen der Schleimhaut-Barriere zu machen signaling-Molekülen, den sogenannten chemokinen. Diese chemokine locken Immunzellen, stören die Integrität der Schleimhaut-Barriere, so dass die superantigens und Häufig die Bakterien selbst zu durchdringen und verursachen schwere und oft tödliche Krankheiten, einschließlich toxischen Schock-Syndrom.

In der neuen Studie, Schlievert und seine Kollegen an der Benutzeroberfläche und der Nationalen jüdischen Gesundheit in Denver verwendet menschliche vaginale Epithelzellen als Modell einer Schleimhaut-Barriere. Sie zeigten, dass die Interaktion zwischen CD40 und superantigens löst die Produktion der chemokine in diesen Zellen. Entfernen von CD40, von den Zellen unter Verwendung von CRISPR-gen Bearbeitung verhindert bakteriellen superantigens aus die Auslösung der Produktion der chemokine. Im Gegensatz dazu, die Wiederherstellung von CD40, um die Zellen wieder die Fähigkeit der superantigens zu trigger, die chemokin-Produktion.

Das team testete drei superantigens: toxic-shock-Syndrom toxin 1 (TSST-1) und Staphylokokken enterotoxin B und C. die drei, TSST-1 produziert die stärkste Wirkung, was wahrscheinlich erklärt, warum dieses superantigen ist zuständig für alle Fälle von Menstruations toxische Schock-Syndrom.

„CD40 ist entscheidend; Sie bekommen keine Antwort (auf die superantigens), ohne es,“ Schlievert sagt. „Da wir jetzt wissen, dass diese zwei großen Familien von Bakterien verursachen Krankheit, die durch das gleiche menschliche Gewebe-rezeptor, wir sind auf der Suche nach Möglichkeiten, zu blockieren, die die Interaktion zwischen CD40 und superantigens zu verhindern Immunsystem. Diese Arbeit wirft zudem die Möglichkeit, dass viele andere Erreger können zu Erkrankungen führen, die durch denselben rezeptor-Interaktion. Diese Studien sind im Gange.

„Wenn es einen zentralen Weg, der viele Krankheitserreger verwenden zu stören Schleimhaut-Barrieren, das würde bedeuten, wir haben ein einziges Ziel zu blockieren, um zu verhindern, dass schrankenstörung durch Krankheitserreger. Das könnte riesig sein“, fügt er hinzu.

Die Studie wurde gefördert im Teil durch Bewilligungen von den Nationalen Instituten der Gesundheit.