Pasożyty wykorzystują lukę biochemiczną, aby oszukiwać układ immunologiczny
[Data: 2008-11-05]
Zespół niemieckich i amerykańskich naukowców odkrył podstawowy mechanizm wykorzystywany przez pasożyty do oszukiwania układu immunologicznego i blokowania prawidłowego funkcjonowania komórek immunologicznych. We wcześniejszej publikacji elektronicznej czasopisma Nature Immunology wyjaśniają, że mikroorganizmy wewnątrzkomórkowe zakłócają funkcjonowanie biochemiczne jednego z najważniejszych mechanizmów obronnych organizmu, makrofagów (lub tak zwanych „komórek żernych”), poprzez aktywowanie enzymu endogennego.
Odkrycie może otworzyć drogę do skuteczniejszego leczenia gruźlicy i toksoplazmozy.
Makrofagi atakują i zjadają bakterie i pasożyty za pomocą enzymów i tlenku azotu. Jednakże Mycobacterium tuberculosis, główna przyczyna gruźlicy, oraz Toxoplasma gondii, jednokomórkowy pasożyt, który może wywołać toksoplazmozę, żyją wewnątrz makrofagów.
Badając wpływ patogenów na makrofagi w komórkach wyhodowanych na płytce i w komórkach myszy, naukowcy odkryli, że mikroorganizmy aktywują enzym zwany arginazą w komórkach żernych. Arginaza występująca naturalnie w makrofagach i służy do regulacji wytwarzania tlenku azotu. W normalnych warunkach arginaza jest aktywowana w celu zahamowania nadprodukcji tlenku azotu przez makrofagi. To właśnie z tego mechanizmu korzystają mikroorganizmy.
„Mimo iż wyniki mają charakter elementarny, sugerują one, iż realne może okazać się opracowanie leków blokujących biochemiczną działalność wywrotową patogenów, przywracających wytwarzanie tlenku azotu i dających makrofagom moc by odeprzeć atak najeźdźców” – powiedział dr Peter Murray ze Szpitala Dziecięcego St. Jude w Memphis, USA. Dodał, że nikt wcześniej nie badał czy wewnątrzkomórkowe patogeny mogą bezpośrednio wykorzystać do obrony aktywację arginazy.
„Nasze odkrycie pokazuje, że patogeny ewaluowały, aby wykorzystać biologiczną lukę w układzie immunologicznym” – wyjaśnia dr Murray. „Odkrycie dostarcza dwóch istotnych informacji. Potwierdza pogląd, że patogeny dysponują wyjątkowo zróżnicowanymi sposobami manipulowania gospodarzami i odkrywa nową ścieżkę, która nie jest naturalna dla makrofagów, za pośrednictwem której patogen może wywołać enzym i wykorzystać go na swoją korzyść.”
Naukowcy mają nadzieję, że odkrycie przyczyni się do opracowania wąskospecjalistycznych leków powstrzymujących zdolność patogenów do wywoływania arginazy w makrofagach. Połączenie takich leków z istniejącymi sposobami leczenia ww. chorób może być wielkim krokiem naprzód.
W warunkach laboratoryjnych już pokazano, że taka strategia jest skuteczna. Genetycznie zmodyfikowane myszy, których makrofagi nie posiadały arginazy były bardziej odporne zarówno na gruźlicę jak i na toksoplazmozę niż ich niezmodyfikowane odpowiedniki.
Więcej informacji:
Nature Immunology
http://www.nature.com/ni/
Szpital Dziecięcy St. Jude
http://www.stjuderesearch.org/
Kategoria: Różne
Źródło danych: Szpital Dziecięcy St. Jude; Nature Immunology
Referencje dokumentu: El Kasmi K.C., et al. (2008). Toll-like receptor-induced arginase 1 in macrophages thwarts effective immunity against intracellular pathogens. Nature Immunology. Publikacja internetowa z dnia 2 listopada; DOI: doi:10.1038/ni.1671.
Indeks tematyczny: Koordynacja, wspólpraca; Nauki biologiczne; Biotechnologia medyczna ; Medycyna, zdrowie
RCN: 30066
źródło CORDIS Urząd Publikacji EU
