Die körpereigenen Abwehr unscharf Durch Tuberkulose Outer Zellwand

Das Bakterium , die bewirkt, Tuberkulose hat einen einzigartigen Molekül an seiner Außenzelloberfläche, die Blöcke ein wichtiger Teil der körpereigenen Abwehr . Neue Forschung schlägt dies stellt einen neuen Mechanismus in sich entwickelnden Bestrebungen der Mikrobe zu bleiben, aus dem menschlichen Immunsystem verborgen.

Forscher fanden heraus, dass die TB-Bakterium hat ein Molekül an ihrer Außenfläche genannt lipomannan dass Produktion eines wichtigen Proteins in der körpereigenen Immunzellen, enthalten TB-Infektion und pflegen sie in einem latenten Zustand hilft stoppen. Dieses Protein wird als Tumor Nekrose-Faktor ( TNF) . Wenn TNF ist nicht in ausreichender Menge hergestellt wird, kann das TB Bakterium unkontrolliert wachsen und unkontrollierten aktive Infektion innerhalb und außerhalb der Lunge.

"Es gibt mehrere einzigartige Komponenten auf die Mycobacterium tuberculosisäußere Zellwand , die es in die Lunge relativ unbemerkt schleichen helfen ", sagte Larry Schlesinger , Professor und Vorsitzender der Abteilung für Mikrobielle Infektion und Immunität an der Ohio State University und Senior- Autor der Studie . " Je mehr wir darüber, wie diese Zellen lernen Wandstrukturen beeinflussen die menschliche Immunantwort , je näher wir an der Entwicklung eines wirksamere Strategie zu behandeln oder sogar eine aktive Tuberkulose-Infektion zu verhindern, zu bekommen. "

Lipomannan ähnelt einem Ast mit kleineren Zuckermoleküle von der äußeren Zellwand des Bakteriums hervor bestreut . Die Ergebnisse zeigen, dass lipomannan kann TNF-Produktion an der microRNA -Ebene zu blockieren. MicroRNAs sind kleine Segmente von RNA , die zu regulieren - oder Feinabstimmung - proteinbildende Funktion eines Gens .

Bisher wurden mikroRNAs am häufigsten bei der Entwicklung von Krebs in Verbindung gebracht . Schlesinger sagte dieser Forschung ist eine der ersten Studien, die zeigen, dass pathogene Bakterien können microRNA -Aktivierung in Immunzellen beeinflussen und ist das erste zu untersuchen, wie microRNAs regulieren die Makrophagen- Entzündungsreaktion auf Mycobacterium tuberculosis .

Makrophagen sind Ersthelfer Zellen in der Immunantwort. Sie fressen TB-Bakterien zum Zeitpunkt der Infektion in der Lunge und in der Regel zu aktivieren Moleküle, die Teile der Bakterien sichtbar Infektionen bekämpfen Krieger machen und löste eine eventuelle T- Zell-Antwort , um die Makrophagen " zu Hilfe zu kommen .

Die Forschung ist in dieser Woche in der Online -Ausgabe Anfang der veröffentlicht Proceedings of the National Academy of Sciences .

Über 2 Milliarden Menschen weltweit vermutlich mit Tuberkulose-Bakterien infiziert werden. Menschen, die infiziert sind, kann das Bakterium ohne Symptome seit Jahrzehnten Hafen , aber schätzungsweise ein in 10 wird eine aktive Erkrankung , gekennzeichnet durch einen chronischen Husten und Schmerzen in der Brust zu entwickeln. Aktive und latente Infektionen werden mit einer Kombination von behandelten Antibiotika dass Patienten für mindestens sechs Monate , und eine derartige Behandlung immer weniger wirksam mit arzneimittelresistenten Bakterienstämme .

Schlesinger und Kollegen, die die Studie zum Vergleich lipomannans zwei Arten von Bakterien - einen virulenten Stamm von Mycobacterium tuberculosisund eine harmlose Dehnungs genannt Mycobacterium smegmatis, Die oft als Steuer Bakterium in TB Forschung verwendet wird .

Viele dieser Forscher unter Leitung von Schlesinger führte , hatte zuvor isolierten die lipomannans von jeder Art von Oberfläche bakteriellen Zelle und verwendet leistungsfähige biochemische Analysen , die Bedeutung der strukturellen Unterschiede der lipomannans ' zu charakterisieren. In einer Studie, die kürzlich im Amtsblatt Journal of Biological Chemistry ,Die Gruppe berichtet , wie die Oberflächenstrukturen auf virulenten Tuberkulose-Bakterien verringert die Reaktion einer spezifischen T- Zelle, die in der Regel wird rekrutiert, um Tuberkulose zu bekämpfen.

In diesem neueren Studie verglichen die Wissenschaftler, wie sich die Strukturen beeinflusst die Produktion von TNF in primären humanen Makrophagen Kulturexperimenten .

Sie zuerst festgestellt, dass humane Makrophagen unterschiedlich auf die zwei verschiedenen Arten von Bakterien lipomannans reagieren nach 24 Stunden Exposition . Lipomannan aus dem von der M. produziert deutlich weniger TNF als lipomannan virulent TB-Bakterium smegmatis Bakterium .

Obwohl die Studie zeigte, dass die harmlosen Zellen zu erhöhen Produktion von TNF durch einen bekannten Rezeptor -Weg , wie erwartet , haben die virulenten Tuberkulose-Bakterien keinen Gebrauch von diesem Rezeptor -Weg . Diese unterstützt das Konzept, dass die pathogenen TB-Bakterium hat einen anderen Weg , um die TNF -Protein in seiner Suche , um das Immunsystem zu raten blockieren gefunden , sagte Schlesinger, auch der Direktor der Ohio State Center for Mikrobielle Schnittstelle Biologie .

Eine einzelne MikroRNA kann die Produktion von Hunderten von Proteinen beeinflussen , und der Prozess der Identifizierung dieser Beziehungen ist im Gange. Allerdings wurden zwei microRNAs in dieser Studie bekannt für ihre Verbindungen zu Genen und Proteinen bereits als Spieler in der Immunantwort auf TB-Infektion festgestellt relevant: miR- 125b und miR- 155 .

Biochemische und genetische Experimente zeigten, dass Makrophagen lipomannan von Tuberkulose-Bakterien stimuliert hatte Expression miR- 125b verbessert effektiv die Hemmung der Produktion von TNF . Im Gegensatz dazu hatte der lipomannan von den Bakterien harmlos Expression von miR -155 , die anderen Verbindungen in einer Weise, die TNF-Produktion stimuliert regelt verbessert.

Forscher experimentelle Manipulation , die Expression von miR- 125b in Makrophagen zu senken erhöhte Produktion von TNF in Antwort auf die TB-Bakterien lipomannan , eine weitere Bestätigung , dass diese Verordnung von TNF trat an der microRNA -Ebene , sagte Schlesinger .

" Das spricht wirklich die Kraft des Tuberkulose-Erregers auf den menschlichen Wirt anzupassen ", sagte er . " Es hat Jahrhunderte , um eine hoch entwickelte Weise, mit seiner Begegnung mit den Menschen umzugehen hatte . Glücklicherweise wird genomische Technologie ermöglicht es uns, microRNAs immer schneller zu identifizieren, die es uns ermöglichen, den Anschluss an die TB-Bakterium und einen Weg finden könnten um es zu überlisten . "