Imūnās sistēmas "aizsprostotas" palīdz izskaidrot smēķēšanas risku pret tuberkulozi

Izplatītākie mīti par D vitamīnu (Jūnijs 2019).

Anonim

Saskaņā ar jauno pētījumu, kas publicēts žurnālā Cell, pieaugušo smēķēšana palielina indivīda tuberkulozes (TB) attīstības risku un pasliktina infekciju, jo tas izraisa būtiskas imūnās šūnas, kas paliek aizsērējušas, palēninot to kustību un kavējot to spēju cīnīties ar infekciju.

TB ir infekcijas slimība, ko izraisa Mycobacterium tuberculosis, kas galvenokārt inficē plaušas, bet var arī inficēt citus orgānus. Tas tiek nosūtīts no cilvēka uz otru pa gaisu. Slimība var izraisīt elpas trūkumu, izšķērdēšanu un iespējamu nāvi. Lai gan ārstēšana pastāv, zāļu režīms ir viens no ilgākajiem jebkuras ārstējamās slimības ārstēšanai: pacientiem parasti jālieto zāles sešus mēnešus.

Cilvēkiem, kuri ir pakļauti TB, lielākais infekcijas riska faktors ir dūmu iedarbība, tostarp aktīva un pasīva cigarešu smēķēšana un degļu dedzināšana. Šis risks ir pat lielāks par vienlaicīgu inficēšanos ar HIV. Tomēr līdz šim nav bijis skaidrs, kāpēc dūmi palielina šo risku.

Kad TB nonāk ķermenī, pirmā aizsardzības līnija, ar ko tā saskaras, ir speciāla imūnsistēma, kas pazīstama kā makrofāgs (grieķu valoda - "lielais ēdētājs"). Šī šūna absorbē baktēriju un mēģina to sadalīt. Daudzos gadījumos makrofāgs ir veiksmīgs un iznīcina baktēriju, novēršot tuberkulozes infekciju, bet dažos gadījumos TB pārzina ne tikai iznīcināšanu, bet arī makrofāgu izmantošanu kā "taksometru" un iekļūt saimniecībā, izplatot infekciju. TB nākamais solis ir izraisīt inficētus makrofāgas veidot stingri organizētas kopas, kas pazīstamas kā tuberkulozes vai granulomas. Vēlreiz šeit makrofāgi un baktērijas cīnās ar kauju - ja makrofāgi zaudē, baktērijas izmanto savu priekšrocību, lai izplatītu no šūnas uz šūnu šajā struktūrā.

Makrofrāžu attēls. Kreisais: normāli makrofāgi (zaļš) Pa labi: disfunkcionāli makrofāgi, kuru lizosomas (sarkanās) ir aizsērējušās ar šūnu atliekām
Attēlu kredīts: Steven Levitte / Lalita Ramakrishnan

Starptautiska pētnieku komanda, kuru vada Kembridžas universitāte un Vašingtonas universitāte Sietlā, pētot ģenētiskos variantus, kas paaugstina jutību pret tuberkulozi zebrafish - "caurskatāmu" dzīvnieku modelis slimības izpētē - identificēja variantu, kas saistīts ar "lizosomu trūkuma traucējumi". Lizosoms ir makrofāgu galvenā sastāvdaļa, kas ir atbildīga par baktēriju iznīcināšanu. Šis konkrētais variants izraisīja defektu fermentam, kas pazīstams kā katepsīns, kas darbojas lizosomas kā šķēres, lai "sasmalcinātu" baktērijas; tomēr tas ne vienmēr izskaidro, kāpēc makrofāgi nevarēja iznīcināt baktērijas, jo daudzi citi fermentu veidi varēja lietot katepsīna vietu.

Kā secināja pētnieki, galvenais ir makrofāgu īpašums: mājturība. Tāpat kā baktēriju iznīcināšana, makrofāze arī pārstrādā nevēlamu materiālu no ķermeņa atkārtoti, un šie lizosomālie deficīta traucējumi novērš šo būtisko darbību.

Kembridžas Universitātes Medicīnas nodaļas profesore Lalita Ramakrishnana, kas vadīja pētījumu, paskaidro: "Makrofāgi darbojas mazliet kā putekļsūcēji, noglabā gružus un nevēlamu materiālu ķermenī, ieskaitot katru miljardu šūnu, kas katru dienu mirst daļa no dabiskā apgrozījuma. Tomēr defekti makrofāgi nespēj pārstrādāt šos atkritumus un nokļūt aizsērējušies, pieaugot lielākiem un mazākiem un mazāk spējīgi pārvietoties un iztīrīt citus materiālus.

"Tas var kļūt par tuberkulozes problēmu, jo tad, kad veidojas TB granuloma, uzņēmēja labākā izvēle ir sūtīt vairāk makrofāgu lēni un vienmērīgi, lai palīdzētu jau inficētiem makrofāgiem."

"Ja šie diskontēti makrofāgi nevar pārvietoties uz TB granulomu, " piebilda līdzautors Steven Levitte no Vašingtonas universitātes, "jau tur esošie inficētie makrofāgi pārsprāgst, atstājot" zupu ", kurā baktērijas var augt un izplatīt tālāk, padarot infekciju sliktāku. "

Pētnieki noskaidroja, vai lizosoma kļūst aizsērējusi ar nebioloģisku materiālu, vai tas novērojams ar lizosomu deficīta traucējumiem, kuru laikā aizsprostots makrofāgs vairs nevarēja veikt savu darbu. Ar "inficējot" zebrafish ar mikroskopiskām plastmasas lodītēm, viņi varēja atkārtot šo efektu.

"Mēs redzējām, ka materiālu uzkrāšanās makrofāgu iekšienē daudzos dažādos ģenētiskos un iegūtos līdzekļos izraisīja tādu pašu rezultātu: makrofāgi, kas nevarēja reaģēt uz infekciju, " skaidro līdzautors Russells Bergs.

Pēc šī atklājuma komanda uzzināja, vai tā pati parādība noticis cilvēkiem. Strādājot ar profesoru Joe Keane un viņa kolēģiem no Dublinas Trinitoles koledžas, pētnieki varēja pierādīt, ka smēķētāju makrofāgi līdzīgi tika aizsprostoti ar dūmu daļiņām, tādējādi palīdzot izskaidrot, kāpēc cilvēkiem, kas pakļauti dūmiem, bija lielāks TB infekcijas risks.

"Makrofāgijas ir mūsu vislabākā iespēja atbrīvoties no tuberkulozes, tādēļ, ja tos aizkavē dūmu daļiņas, viņu spēja cīņā ar infekciju tiks ievērojami samazināta, " saka profesors Keāns. "Mēs zinām, ka, piemēram, cigarešu dūmi vai dūmu dedzināšana no koksnes un ogļu dedzināšanas ir galvenie riska faktori tuberkulozes attīstībai, un mūsu atziņa palīdz izskaidrot, kāpēc tas tā ir. Labā ziņa ir tā, ka smēķēšanas pārtraukšana mazina risku - tā ļauj traucētajiem makrofāgiem nomirt prom, un tos var aizstāt ar jaunām, elastīgām šūnām. "

Pētījumu atbalstīja Nacionālie veselības institūti, Wellcome Trust, Nacionālais veselības pētījumu institūts (NIHR), Cambridge Biomedical Research Center (BRC), Īrijas Veselības izpētes padome un Dublinas slimnīcas Trust korporatīvais pilsēta.

Arī šī pētījuma veicināšana bija Duke Universitātes profesors Deivids Tobīns, Dr Cecilia Moens no Freda Hatčinsona vēža pētniecības institūta, DJ CJ Cambier un J. Cameron no Vašingtonas universitātes, Dr Kevin Takaki no Kembridžas universitātes un Dr. Seonadh O'Leary un Mary O'Sullivan no Trinity College Dublin.