Forscher entdecken Mechanismus, der verhindert, Immunsystem außer Kontrolle


Die Forscher haben aufgedeckt, ein signal, das verhindert, dass das Immunsystem aus dem Ruder. Die Erkenntnisse könnten helfen, effektivere Therapien für Autoimmun-Erkrankungen, Allergien, chronische Entzündungen und Krebs

Ein team unter der Leitung von ein University of Arizona-Forscher entdeckten einen bisher unbekannten Mechanismus, der verhindert, dass das Immunsystem geht in overdrive, Licht nicht nur auf, wie unser Körper steuert seine Reaktion auf Krankheitserreger, sondern auf Bedingungen wie Autoimmunerkrankungen, Allergien und chronische Entzündungen als gut.

Die Gruppe fand ein protein, wie zuvor angenommen, nur eine Rolle spielen bei der Blutgerinnung fungiert als negatives feedback-signal, das erzählen von Abwehrzellen, sich zu beruhigen, und verhindern dadurch eine Immunreaktion aus außer Kontrolle. Die Ergebnisse, die dazu führen könnten, neue Therapeutika für eine Vielzahl von Störungen verursacht durch eine fehlerhafte Reaktion des Immunsystems, sind veröffentlicht in der Fachzeitschrift Immunity.

Wenn Krankheitserreger wie Viren oder Bakterien dringen in unseren Körper ein, das Immunsystem reagiert durch die Produktion einer Flut von chemischen Signale, bekannt als chemokine, die als ein Trompetensignal recruiting spezialisierten Verteidiger Zellen an die Szene, wie Makrophagen, die verschlingen die Eindringlinge. Diese erste Linie der Verteidigung ist bekannt als Entzündung.

„Entzündung ist eine notwendige Abwehrmechanismus – man kann nicht ohne Sie Leben“, sagte Sourav Ghosh, assistant professor in der Abteilung der zellulären und molekularen Medizin an der UA College of Medicine und führen Autor der Studie. „Auf der Kehrseite, wenn Sie können nicht Regeln der Entzündung, kann es den Körper schädigen.“

Wirksam gegen Krankheitserreger, noch verhindern Kollateralschaden der körpereigenen Abwehrkräfte, das Immunsystem hat zu warten nur den richtigen Grad der Entzündung, erklärt Ghosh, der auch ein Mitglied der Universität von Arizona Cancer Center und theUA ist BIO5 Institute.

„Es muss nicht zu hoch und nicht zu niedrig,“ sagte er. „Die Frage war immer, wie funktioniert das Immunsystem dieses Gleichgewicht? Unsere Entdeckung erklärt.“

Alle Organismen, auch Pflanzen haben eine Art Immunsystem zur Verfügung, fungiert als eine Armee im Kampf gegen den Ansturm der Mikroben, Viren, Parasiten und anderen Krankheitserregern in der Umwelt. Wirbeltiere haben sich die meisten fortschrittlichen arsenal von „die Soldaten“ und „Waffen“ unter Berufung auf zwei starke Linien der Verteidigung: eine nicht-spezifische oder angeborene, Immunreaktion und die spezifische oder adaptive Immunantwort.

In der nicht-spezifische Reaktion des Immunsystems löst eine erste Welle von Gegenmaßnahmen auf die Eindringlinge, die aus – unter anderem – aggressive Chemikalien, zerstörerische Enzyme und kamikaze-wie Neutrophilen Granulozyten, spezielle weiße Blutkörperchen, die zerstören die Angreifer durch fressen, töten sich selbst in den Prozess.

„Erstens wissen Sie nicht wer der Feind ist, damit Sie Feuer überall, mit geschlossenen Augen,“ Ghosh erklärt. „Aber sobald Sie wissen, den Feind, müssen Sie zum abschalten dieser ersten Reaktion auslösen und bringen Sie in den special ops, so zu sprechen.“

Die special ops kommen in form der spezifischen Immunität, in der Lage targeting Krankheitserreger sehr genau, nehmen Sie den Feind in einem sniper-artig, unter Schonung freundliche Mikroben und Zellen der Körper. Am wichtigsten ist, dieser Teil des Immunsystems besteht aus Zellen, die daran erinnern, dass jeder Angreifer, die versuchen zu erobern, die ein Organismus während seiner gesamten Lebensdauer, so dass das Immunsystem zu beschwören, die effektivste, spezialisierten task force zur Bekämpfung eines Krankheitserregers erkennt es aus einem früheren Kampf.

„Die angeborene Immunantwort ist notwendig, aktivieren Sie die adaptive Antwort,“ Ghosh sagte. „Aber einmal aktiviert, muss es einen Mechanismus geben, der verhindert, dass die adaptive Antwort vom gehen in overdrive. Aus früheren Studien wussten wir, es musste irgendeine Art von signal, das dies tut, aber wir wussten nicht, die Natur dieses Signals. Nun tun wir das.“

Zwei Arten von Zellen des Immunsystems, stellte sich heraus, dass die wichtigsten Akteure in der Vermittlung der Immunantwort: die dendritischen Zellen, so genannt, weil der Baum äste wachsen Sie während Ihrer Entwicklung („dendron“ bedeutet „Baum“ in Griechisch), die gehören zu der ersten Welle der Verteidigung; und die T-Zellen, so genannt, weil Sie Reifen in der Thymusdrüse der zweiten, die Teil der zweiten Welle, die spezifische Immunantwort.

„Die dendritischen Zellen aktivieren die T-Zellen,“ Ghosh erklärt. „Nur, wenn Sie aktiviert ist, nicht, wenn Sie ruht, tun sich die T-Zellen produzieren das protein, dass wussten wir nur aus des Prozesses der Blutgerinnung, Protein genannt S.“

Die T-Zellen zeigen Protein S auf der Oberfläche, wo es macht Kontakt mit einem rezeptor der dendritischen Zellen tragen auf Ihrer Oberfläche. Dies löst ein signal, erzählt die Dendritische Zelle zu stoppen Umschalten auf T-Zellen, wodurch die Reaktion des Immunsystems zu verlangsamen.

„Wir haben uns überlegt, welche Zellen könnte die Quelle für das signal“, sagte Carla Rothlin von der School of Medicine an der Yale University, der die Studie zusammen mit Ghosh. „Wollen Sie nicht Bremsen, von Anfang an, oder ansonsten die Immunantwort würde es nie zu etwas bringen. Aber Sie wollen es langsam nach unten, sobald es beginnt zu schnell gehen.“

„Wir dachten, dass, sobald die spezifische Reaktion statt, die Sie nicht wirklich brauchen eine unspezifische Reaktion mehr, so dass die T-Zellen zu sein schien, die besten Kandidaten für die Quelle dieses Signals.“

Um zu testen, Ihre Hypothese, die Forscher untersuchten die Immunantwort in Mäusen, in denen das gen kodiert für Protein S hatte wurde deaktiviert selektiv in T-Zellen, wodurch Sie nicht in der Lage zu kommunizieren mit den dendritischen Zellen.

Wie erwartet, diese Mäuse waren nicht in der Lage zur Regelung Ihrer Immunantwort, was zu einer höheren Niveaus der Entzündung im Vergleich zu Ihren normalen Pendants.

Zur Einschätzung der Relevanz Ihrer Befunde für den Menschen, Ghosh und seine Mitarbeiter untersuchte das Blut von Patienten mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen wie Colitis ulcerosa und Morbus Crohn. Konsistent mit den vorherigen Ergebnissen, Patienten mit erhöhter Entzündung hatte den unteren Ebenen von Protein S in Ihrem Blut im Vergleich zu gesunden Probanden.

Die Erkenntnisse könnten helfen, die Wissenschaftler und Kliniker entwickeln von besseren Behandlungen für entzündliche Krankheiten, zum Beispiel durch die Gestaltung von Drogen, die den Ersatz für Unzureichende Protein S. Laut Ghosh, Patienten mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen sind 20 mal häufiger zu entwickeln Darmkrebs, weiter unterstreichen die Bedeutung dieser Studie.

Studie co-Autor Dr. Jonathan Leighton berichtet anekdotische Evidenz aus der klinischen Praxis, die im Einklang mit der Doppelrolle der Protein S wird geglaubt, um zu spielen.

„Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen entwickeln können Blutgerinnsel, wenn Sie die aktive Erkrankung“, sagte Leighton, ein UA-alumnus, hält die Leiterin der Abteilung Gastroenterologie an der Mayo Clinic in Scottsdale, Arizona. „Von einem klinischen Standpunkt, dass wir denken, dass drei Faktoren prädisponieren zu Entzündungen entzündliche Darm-Krankheit – genetische, Umwelt und das Immunsystem. Diese Forschung ist spannend, weil es konzentriert sich auf das Immunsystem. Niemand hat eine konsistente inflammatory pathway erklärt, dass alle klinischen Manifestationen, und es kann sein, dass verschiedene Wege betroffen sind, die in verschiedenen Patienten. Wir verstehen nicht, wie es bezieht sich alles schon Recht, aber diese Studie ist ein Schritt hin zu einem besseren Verständnis wird schließlich helfen Sie uns bei der Behandlung der Patienten effektiver zu gestalten.“

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