Eine bakterielle protein-fragment stiftet Lungengewebe Tod in der pulmonalen Fibrose, einer geheimnisvollen Krankheit, die Millionen von Menschen weltweit, laut einer neuen Studie von Forschern an der University of Illinois at Urbana-Champaign und der Mie-Universität in Japan.
Angeführt von Illinois Mikrobiologie und Tier-Wissenschaften professor Isaac Cann und Mie University Immunologie professor Dr. Esteban Gabazza, die Forscher veröffentlichten Ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Nature Communications. Cann und Gabazza sind verbundene Unternehmen der Carl R. Woese Institut für Genomische Biologie in Illinois.
„Wir entdeckten, Salz liebende Bakterien in der Lunge von Patienten mit pulmonaler Fibrose, und diese Bakterien sezernieren ein Peptid, das markiert den Lungenzellen, die er berührt, für die der Tod,“ Cann sagte.
Bei Menschen mit Lungenfibrose, Lungen-Gewebe wird zunehmend vernarbt und versteift, mit einer Prognose von nur noch drei bis fünf Jahre des Lebens nach der Diagnose. Bestimmte Umweltfaktoren, Infektionen oder Medikamente verbunden sind, um der Erkrankung; allerdings, die Mehrheit der Fälle sind unbekannter Herkunft. Diese mysteriösen Fällen spricht man von idiopathischer Lungenfibrose. Etwa 50.000 Patienten in den USA sterben des IPF jedes Jahr—mehr als sterben von Brustkrebs, nach der IPF-Stiftung.
Die Krankheit schreitet langsam Fort, bis zu einem Punkt, wenn ein patient eine rasche Verschlechterung der Atmung und der Verlust der Lungenfunktion, eine phase, die als akute Exazerbation. Aber ärzte wissen nicht, was löst akute Exazerbation in eine stabile Patienten.
„Mehr als die Hälfte der Patienten mit IPF sterben, weil der akuten Exazerbation der Krankheit,“ Gabazza sagte. Diejenigen, die überleben einer akuten Exazerbation Fall nur 50% Leben mehr als vier Monaten, sagte er.
Früheren Studien gefunden, dass bestimmte Bakterien, wie Stämme von Halomonas, Staphylococcus und Streptococcus, vermehren sich in den Lungen von IPF-Patienten, wahrscheinlich als Folge der großen Mengen von Salz in das Futter von Patienten des Gegners. Die Forscher fragten sich, ob die Bakterien eine Rolle bei der akuten Exazerbation, so dass Sie kultivierten Bakterien im Zusammenhang mit fibrotischen Lungengewebe in einer salzigen Umgebung und untersucht, was den Bakterien sezerniert.
Sie fanden ein kleines Peptid, das von Staphylococcus nepalensis, die schnell tötet, Lungen-Zellen. Sie nannten das Peptid corisin.
Um zu bestätigen, dass corisin war die Verschärfung der Täter, Gabazza die Gruppe lief ein experiment an Mäusen mit IPF. Sie verglichen die Mäuse gegeben corisin selbst, infizierten mit corisin-sezernierenden Staphylococcus nepalensis, infizierten mit einem Staphylokokken – Stamm, der nicht absondern corisin, und eine unbehandelte Kontrollgruppe. Sie fanden, dass die Mäuse gegeben corisin oder das Bakterium sondert es zeigte sich viel mehr Anzeichen für eine akute Exazerbation.
Sie sah auch an Lungen-Gewebeproben von menschlichen Patienten, und festgestellt, dass diejenigen, die durchgemacht hatten akute Exazerbation hatten höhere Niveaus von corisin in Ihre Lungen.
Cann die Gruppe suchte das Genom von Staphylococcus nepalensis , um herauszufinden, wo corisin kommt. Sie fanden heraus, dass es ist ein fragment, geschnitten aus einem größeren protein. Sie testete das größere protein im Lungengewebe und fand es nicht über die zerstörerischen Eigenschaften des fragments.
„Es ist wie ein Trojanisches Pferd,“ Cann sagte. „Jeder Versuch zu charakterisieren, die großen protein zu finden, was es tut, würde nie wissen, es ist das destruktive element, verborgen in seinem inneren. Die Mikrobe macht das Polypeptid und dann schneidet sich das kleine Stück davon, das corisin, und das ist sehr tödlich.“
Als Nächstes hoffen die Forscher zu identifizieren, die das Enzym, das schneidet corisin aus seiner größeren protein. Sie Streben zum erstellen von Agenten, um es zu blockieren effektiv verriegeln die Tür des trojanischen Pferdes. Sie planen auch, zu identifizieren, welche andere Stämme von Bakterien produzieren corisin oder ähnlichen Peptiden, zu studieren und andere Arten von Fibrose, wie in den Nieren und der Leber, um zu sehen, ob corisin oder andere bakterielle Erreger spielen eine Rolle in diesen Krankheiten.