Come sistema immunitario combatte la malaria

Marzo 25, 2016 Admin Salute 0 11
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Ora, un team guidato da ricercatori del MIT ha sviluppato un ceppo di topi che imita molte delle caratteristiche del sistema immunitario umano e può essere infettato con la forma umana più comune del parassita della malaria, noto come Plasmodium falciparum. Utilizzando questo ceppo, i ricercatori hanno già individuato un meccanismo di difesa dell'ospite chiave, e credono che dovrebbe portare a molte scoperte più utili.

"Gli studi di malaria umani sono stati ostacolati dalla mancanza di modelli animali", dice Chen Jianzhu, il Ivan R. Cottrell Professore di Immunologia, un membro del Koch Institute del MIT for Integrative Cancer Research, e il ricercatore principale principale dello Malattie Infettive Interdisciplinary Research Gruppo a Singapore-MIT Alliance per la Ricerca e la Tecnologia (SMART). "Questo apre la strada per iniziare a sezionare come il sistema immunitario umano ospite interagisce con l'agente patogeno."




Chen è uno dei maggiori autori di un documento che descrive i risultati in procedimenti di questa settimana della National Academy of Sciences, insieme a Ming Dao, un principale ricercatore nel Dipartimento del MIT di Scienza dei Materiali e Ingegneria (DMSE); Subra Suresh, presidente della Carnegie Mellon University (ed ex preside del MIT di ingegneria e Vannevar Bush Professore Emerito di Ingegneria); e Peter Preiser, professore alla Nanyang Tecnologia University di Singapore.

Plasmodium falciparum, un parassita trasportato dalle zanzare, infetta il fegato e globuli rossi delle sue vittime. Gli scienziati sperano di studiare la malaria nei topi sono topi con globuli rossi umani generato in precedenza - ma questi topi hanno un sistema immunitario compromesso, quindi non possono essere utilizzati per studiare la risposta immunitaria alle infezioni di malaria.

Il progetto umanizzato del mouse descritto nel nuovo studio PNAS nasce da un programma interdisciplinare Suresh avviato nel 2003 che coinvolge i ricercatori del MIT, diverse istituzioni a Singapore, e l'Institut Pasteur in Francia per studiare la mechanobiology dei globuli rossi umani invase da parassiti della malaria e le sue conseguenze per la patogenesi della malaria. Nel 2007, Chen, Suresh, Dao, e Preiser stabilito una collaborazione, attraverso SMART, per sviluppare un modello di topo umanizzato per la malaria.

Negli ultimi anni, Chen e colleghi hanno sviluppato ceppi di topi che hanno le cellule umane necessarie per una risposta immunitaria completa. Per generare queste cellule, i ricercatori forniscono cellule staminali ematopoietiche umane, insieme a citochine che li aiutino a maturare in B e le cellule T, natural killer (NK), e macrofagi - tutti i componenti critici del sistema immunitario. Questi topi hanno già dimostrato utile per studiare altre malattie, come la febbre dengue.

Per adattare i topi per lo studio della malaria, i ricercatori li iniettati con globuli rossi umani ogni giorno per una settimana, a quel punto il 25 per cento dei globuli rossi fosse umano - sufficiente per il parassita della malaria di causare un'infezione.

Difesa naturale

Nella nuova carta PNAS, i ricercatori hanno studiato il ruolo delle cellule NK e macrofagi durante i primi due giorni di infezione malaria. Essi hanno scoperto che i macrofagi eliminando hanno avuto ben poco impatto sulla risposta immunitaria durante quelle prime fasi. Tuttavia, in topi privi cellule NK, i livelli di parassita sono aumentati di sette volte, suggerendo che le cellule NK sono fondamentali per controllare l'infezione nella fase iniziale.

Per approfondire il ruolo delle cellule NK, i ricercatori collocati cellule NK umane in un campione di globuli rossi infetti e non infetti. Le cellule NK interagito casualmente con entrambi i tipi di cellule, ma bloccati su cellule infettate molto più a lungo, alla fine li uccide.

I ricercatori hanno anche identificato una proteina di adesione delle cellule chiamata LFA-1 che aiuta le cellule NK si legano ai globuli rossi. Ora stanno studiando il processo in modo più dettagliato e cercando di capire quali altre molecole, comprese quelle prodotte dal parassita della malaria, potrebbero essere coinvolti.

Chen e colleghi sperano anche di utilizzare questi topi per studiare vaccini contro la malaria sperimentali o droghe. E in un altro studio futuro, hanno in programma di iniettare i topi con globuli rossi umani da parte di persone con anemia falciforme per studiare come i globuli rossi a forma di falce aiutano le persone a sopravvivere malaria.

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