Meccanismo recentemente identificati contribuisce a spiegare perché persone di africani discesa sono più vulnerabili alla tubercolosi

Maggio 15, 2016 Admin Salute 0 2
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Un team di scienziati ha individuato un meccanismo cellulare che può aiutare a spiegare l'enigma del perché persone di discendenza africana sono più suscettibili di infezione tubercolare e perché, una volta infettati, si sviluppano più gravi stati di malattia rispetto ai bianchi. Il team comprende ricercatori della University of California, Los Angeles (UCLA), e della Harvard School of Public Health (HSPH). Il documento appare in linea nel 23 febbraio di Science Express.

Circa otto milioni di persone nel mondo sono infettate da tubercolosi ogni anno, con una stima di due milioni di persone muoiono a causa della malattia del polmone ogni anno. TB è causata dal patogeno Mycobacterium tuberculosis, ma l'infezione non si traduca automaticamente in malattia conclamata. Negli Stati Uniti, le minoranze ei nati all'estero hanno tassi significativamente più alti di tubercolosi rispetto alla media generale degli Stati Uniti, secondo il Centers for Disease Control and Prevention. Nel 2004, gli afro-americani avevano casi di TB tassi che sono stati otto volte superiore a quella dei bianchi.

Gli scienziati hanno capito che i topi - un modello animale utilizzato di frequente negli esperimenti - microbi di combattimento come la tubercolosi con la produzione di ossido nitrico nelle cellule scavenger del sistema immunitario conosciuto come macrofagi. Tuttavia, questo meccanismo non è prominente negli esseri umani, e il meccanismo con cui i macrofagi umani uccidere il bacillo della tubercolosi è rimasta un enigma aggiuntivo. L'immunità innata è la risposta immunitaria rapida delle cellule scavenger ospitato riconoscimento di alcuni modelli di molecole trovate su agenti patogeni, che è stato mantenuto in evoluzione da moscerini della frutta per gli esseri umani. Una serie di recettori sui macrofagi negli esseri umani chiamati recettori Toll-like contribuiscono alla risposta immunitaria innata. I ricercatori descrivono un romanzo percorso utilizzato dai macrofagi umani che può essere fondamentale per resistere infezione da determinati agenti patogeni e che risulta essere criticamente dipendente vitamina D. Questa descrizione fornisce un modo diverso di pensare a come il sistema immunitario patogeni battaglia umani in generale.




Il team di ricerca ha scoperto che quando i recettori Toll-like nell'uomo vengono stimolati da molecole specifiche del bacillo della tubercolosi, ricevitori della vitamina D e un enzima chiamato Cyp27B1, che converte la vitamina da una forma inattiva a una forma attiva, sono notevolmente aumentati. Il risultato di questa doppia attivazione è la scissione di una proteina preesistente ad un piccolo peptide chiamato cathelicidin, che può uccidere TB bacilli nella provetta. Uno degli aspetti interessanti di questo meccanismo è che la produzione di vitamina D nell'uomo dipende esposizione alla luce UV, generalmente luce solare, e non può essere evoluto in topi poiché sono animali notturni.

"Questi studi sono iniziati con l'esplorazione di base di differenze di espressione genica in due tipologie correlate di globuli bianchi umani noti per essere coinvolti nella risposta dell'ospite alle infezioni, e hanno concluso rivelando un nuovo e potenzialmente importante meccanismo umano per uccidere gli agenti patogeni intracellulari," ha detto Philip Liu, studioso di postdottorato presso il Dipartimento di Immunologia e Genetica Molecolare presso la David Geffen School of Medicine della UCLA e co-autore del documento.

Afro-americani hanno livelli significativamente più bassi di vitamina D nel siero del sangue dei bianchi perché i livelli più elevati di melanina - il pigmento che fornisce il colore alla pelle assorbe la luce UV e riduce la capacità afroamericani di produrre vitamina D. Quando i macrofagi sono stati stimolati da molecole del bacillo della tubercolosi che attivano i recettori Toll-like, il team di ricerca ha scoperto che le cellule coltivate nel siero fornito da afro-americani hanno prodotto il 63 per cento in meno del cathelicin-microbo uccidendo che quando coltivate nel siero dai bianchi. Completando il siero da afro-americani con la vitamina D precursore di una serie trovato in campioni di siero dai bianchi potenziato l'induzione di cathelicidin.

Gli scienziati sanno da tempo che gli afro-americani hanno meno vitamina D rispetto ai bianchi e che sono più vulnerabili alla tubercolosi. Questo studio aiuta a risolvere due dei puzzle di tubercolosi, le differenze tra topi e meccanismi antibatterici umani, e la suscettibilità di persone di origine africana e asiatica, eventualmente, per la tubercolosi. I ricercatori suggeriscono la necessità di studi clinici per indagare l'effetto della supplementazione di vitamina D.

"I nostri risultati indicano che abbiamo ancora molto da imparare circa le risposte immunitarie umane alle infezioni. Inoltre sottolineano l'importanza della vitamina D nelle risposte immunitarie umane, e suggeriscono che ora è importante imparare quanta vitamina D è ottimale per l'immunità innata, e come tale può essere realizzata meglio attraverso la dieta o supplementazione ", ha detto il ricercatore senior di questi studi, il Dr. Robert Modlin, Klein Professore di Dermatologia e Professore di Microbiologia, Immunologia e Genetica Molecolare presso la David Geffen School of Medicine della UCLA.

"La tubercolosi è una malattia devastante che colpisce le popolazioni vulnerabili particolarmente duro", ha detto l'immunologo Barry R. Bloom, Preside della Facoltà a HSPH e un co-autore del documento. "Questo studio fornisce un nuovo meccanismo per l'immunità innata negli esseri umani e dimostra come le variazioni di sintesi della vitamina D possono rendere gli individui a rischio di infezione da TBC. E 'emozionante per considerare la possibilità che l'immunità innata per la tubercolosi e altre infezioni nelle popolazioni vulnerabili potrebbe essere migliorata fornendo una semplice vitamina che sarebbe costato solo pochi centesimi al giorno ".

Questa ricerca è stata sostenuta da sovvenzioni dal National Institutes of Health e dalla Fondazione tedesca per la ricerca.

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