1

A tanulmány azt mutatja, hogy a Streptococcus pneumoniae baktériumokból származó sejtfalak darabjai “eltérítik” a véredény falának bélésén lévő fehérjét, és arra használják, hogy kicsússzanak a véráramból az agyba és a szívbe. A tanulmányról szóló jelentés a Journal of Immunology November 1-i számában jelenik meg. Ezek az eredmények megmagyarázzák, hogy az S. pneumoniae véráram-fertőzése általában a szívműködés átmeneti károsodásához vezet, és azt sugallják, hogy megakadályozzák ezt, Elaine Tuomanen, M. D. szerint., a St. Jude fertőző betegségek osztályának elnöke. A S. pneumoniae a tüdőgyulladás, a szepszis (potenciálisan életveszélyes véráramfertőzés) és a meningitis (az agyat és a gerincvelőt körülvevő membránok gyulladása) egyik fő oka.

a St. Jude csapat megállapította, hogy az S. pneumoniae sejtfalának darabjai, amelyek a véráramból távoznak, belépnek az idegsejtekbe (agysejtek). Az Infection and Immunity júliusi számában közzétett korábbi jelentésben, utca. Jude kutatói arról számoltak be, hogy az egérmodellben a sejtfal fragmensek károsították az agy hippokampusznak nevezett részének neuronjait. Tuomanen mindkét jelentés vezető szerzője.

a jelenlegi tanulmányban a kutatók megmutatták, hogy a sejtfal fragmensek hogyan kerülnek ki a véráramból és jutnak be a sejtekbe. Pontosabban kimutatták, hogy a baktériumsejt falának darabjai kötődnek a vaszkuláris endotheliumhoz (az ér belső felülete) azáltal, hogy a vérlemezke aktiváló faktor receptor (PAFr) nevű fehérjéhez kapcsolódnak. A vérlemezke aktiváló faktor (PAF) egy immunrendszer jelző molekula, amely bizonyos fehérvérsejteket aktivál. Általában a sejtbélésen lévő PAFr-hez kötődik. A St. Jude csapat kimutatta, hogy a foszforilkolin, egy molekula a baktérium sejtfalán, hasonlít a PAF-ra, és kihasználja ezt a hasonlóságot, hogy kötődjön a PAFr-hez.

a kutatók kimutatták a PAFr szerepét azáltal, hogy az S. pneumoniae sejtfal fragmenseit normál egerekbe, valamint olyan egerekbe injektálták, amelyekből hiányzott a pafr génje (Pafr-/- egerek). A rendszeres egerek egyike sem élte túl nyolc óra elteltével, és sejtfalat találtak a szívükben és az agyukban. Azonban az összes pafr – / – egér életben maradt, és szinte semmilyen sejtfalat nem találtak a véráramon kívül. Ez arra utal, hogy a pafr szükséges ahhoz, hogy a sejtfalak elhagyják a véráramot, és belépjenek a szívizomsejtekbe (szívizomsejtekbe) és a neuronokba. Sőt, a foszforilkolin nélküli sejtfal-fragmensek nem kötődtek az állatmodellek véredényeinek belső béléséhez, ami azt mutatja, hogy az S. pneumoniae sejtfalak ezt a molekulát használják a PAFr-re való reteszeléshez.

“S. a pneumoniae megtanulta, hogyan kell kihasználni a PAFr-t, és kompként használni, hogy áthaladjon az erek endotheliumán, és kiszabaduljon a véráramból” – mondta Tuomanen. “Onnan lépnek be az agy kardiomiocitáiba vagy neuronjaiba azáltal, hogy ezeken a sejteken is kötődnek a PAFr-hez.”

a kutatók laboratóriumi tenyésztési vizsgálatokat használtak annak kimutatására, hogy míg a neuronok és az endothel sejtek egészségesek maradtak a sejtfal felvétele után, a szívizomsejtek összehúzódási képessége gyorsan csökkent, mint a szívben. A kutatók képesek voltak blokkolni ezt a hatást azáltal, hogy először a cardiomyocytákat egy CV-6209 nevű molekulával kezelték, amely blokkolta a PAFr-t, megakadályozva a sejtfal kötődését. Valójában a 16 órán át CV-6209-vel előkezelt egerek túlélték, míg a sejtfal beoltása után kezelt egerek nem.

“sikerünk a cardiomyocyta funkció megőrzésében még a sejtfal jelenlétében is azt sugallja, hogy lehetséges lehet biztonságosan előkezelni a S. pneumoniae-val fertőzött embereket egy olyan gyógyszerrel, amely blokkolja a PAF-ot az antibiotikumok beadása előtt” – mondta Tuomanen. “Ez megvédheti a szívet az antibiotikum által elpusztított baktériumokból felszabaduló sejtfalfragmensek felhalmozódásától.”

Tuomanen csapata olyan bizonyítékokat is kifejlesztett, amelyek megmagyarázzák, hogy az S. pneumoniae sejtfal hogyan kötődik az endothel sejtek, neuronok és cardiomyocyták felszínén lévő pafr-hez, és kiváltja a biokémiai jelek kaszkádját, az úgynevezett pafr-béta-arrestin 1 útvonalat. A St. Jude kutatói arról számoltak be, hogy ez az út felelős a baktériumok felvételéért ezekbe a sejtekbe. Ezenkívül a kutatóknak sikerült blokkolniuk ennek az útnak a kulcsfontosságú enzimjét a cardiomyoctyes-ben egy PLC inhibitor u73122 nevű molekula segítségével. A kezelés megakadályozta, hogy a sejt felvegye a fragmenseket, de úgy tűnt, hogy nem zavarja a sejt normál működését. Ez arra utal, hogy egy olyan gyógyszer, amely blokkolja a sejtfragmensek sejtbe húzásáért felelős utat, nem biztos, hogy súlyos mellékhatásokkal jár a sejtre.

A cikk további szerzői közé tartozik Sophie Fillon, Konstantinos Soulis és Surender Rajasekaran, Heath Benedict-Hamilton, Jana N. Radin, Carlos J. Orihuela, Karim C. El Kasmi, Gopal Murti, Deepak Kaushai és Peter Murray (Szent Jude); Waleed Gaber (Tennessee Egyetem, Memphis); és Joerg Weber (Charite-Universitaetsmedizin, Berlin, Németország). Ezt a munkát részben az ALSAC támogatta.