Peptide identificato come antibiotico naturale che fornisce la prima linea di difesa contro le infezioni batteriche

Giugno 12, 2016 Admin Salute 0 2
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I ricercatori hanno dimostrato per la prima volta nei mammiferi che i peptidi specifici con note proprietà antimicrobiche, agiscono anche come antibiotici naturali vivente. Queste piccole porzioni di proteine ​​forniscono la prima linea di difesa dell'organismo contro i batteri invasori e mantenere infezioni rapida evoluzione sotto controllo fino a quando il sistema immunitario può montare un attacco in piena regola.

Lo studio, pubblicato dai ricercatori della University of California, San Diego (UCSD) School of Medicine e del sistema sanitario VA San Diego nel 22 novembre 2001 numero della rivista Nature, focalizzata su peptidi chiamati catelicidine (caths) che sono trovato in tessuti diversi in tutti i mammiferi, tra cui la pelle, i polmoni, intestino e globuli bianchi circolanti. La ricerca è stata condotta in topi e sistemi di coltura sperimentale.

In grado di inibire la crescita microbica in piastre di coltura, caths non hanno mai dimostrato, fino ad oggi, per essere antibiotici naturali che svolgono una parte in mammiferi innata, immediato, prima difesa dell'organismo contro gli agenti patogeni invasori.




"Anche se abbiamo sospettato per quasi 20 anni che alcuni peptidi antimicrobici contribuiscono alla prima risposta del sistema immunitario a combattere le infezioni, non abbiamo mai avuto la prova del meccanismo preciso di animali che vivono fino ad oggi", ha detto l'autore senior Richard Gallo, MD, Ph.D., UCSD professore associato di medicina e pediatria, e capo della sezione di dermatologia presso l'VA. "I nostri risultati mostrano che gli esseri umani e gli altri mammiferi hanno la capacità di fare le nostre antibiotici naturali."

Gallo aggiunto che un potenziale applicazione della ricerca è lo sviluppo di un test del sangue per identificare versioni mutate del gene. Questo potrebbe consentire ai medici di progettare un trattamento specifico per le persone più suscettibili alle infezioni batteriche rispetto ad altri. Un'altra applicazione potenziale, Gallo ha detto, è l'uso di caths come modello per sviluppare farmaci nuovi e più sicuri per combattere le infezioni.

Primo autore Victor Nizet, MD, professore specialista in malattie infettive e UCSD assistente di pediatria, ha aggiunto che la nuova scoperta dà inoltre ai ricercatori una nuova linea di indagine relative alla resistenza batterica.

"L'abuso di antibiotici farmaceutiche spesso porta alla resistenza batterica," ha detto. "L'antibiotico naturale che abbiamo studiato, tuttavia, ha continuato ad essere efficace nell'uccidere alcuni batteri per decine di migliaia di anni. Con ulteriori studi delle sue proprietà e dei geni batterici che determinano la sensibilità o la resistenza, speriamo di ottenere una visione in come e perché alcuni batteri sviluppano resistenza agli antibiotici, mentre altri non lo fanno. "

La risposta immunitaria umana è un attacco a due punte. L'immunità innata identifica agenti infettivi dal loro modello o la struttura, e monta un ampio, risposta rapida. Fagociti (come neutrofili e macrofagi) e le cellule natural killer vengono rilasciati per combattere l'infezione. Una seconda forma di risposta immunitaria, adattativa (o acquisita) immunità, richiede diversi giorni per attrezzarsi suo attacco più mirato. Immunità adattativa riconosce precedente contatto con un microbo specifico e dirige la sua difesa contro tale invasore specifico con anticorpi e cellule T. Poiché molte infezioni si diffondono rapidamente, una risposta innata pienamente funzionante è fondamentale per la salute di un individuo infetto.

Poiché gli esseri umani e topi hanno le caths antimicrobiche, i ricercatori UCSD/VA indagato la proteina nei topi e nei sistemi di coltura sperimentale utilizzando due approcci scientifici complementari - di ingegneria genetica per rendere i topi senza caths e selezione genetica per i batteri con resistenza cath alterata.

Gallo, un dermatologo che ha scoperto che caths erano in pelle durante i suoi giorni come un borsista post-dottorato a Harvard, era particolarmente interessato a scoprire la loro funzione naturale. Entrambi i topi e topi normali ingegnerizzati senza caths ricevuto iniezioni cutanee di streptococco di gruppo A (STREP), scelte perché i ricercatori hanno osservato che lo streptococco è altamente sensibile al cath azione anti-microbica e topi normali risposto alle infezioni da streptococco, rendendo più del peptide.

Uno specialista in infezioni da streptococco, Nizet notato che il gruppo A streptococco è la causa di infezioni comuni come mal di gola, e impetigine pelle, ma è sempre più associato a gravi infezioni invasive tra cui fascite necrotizzante (i batteri mangia-carne) e la sindrome da shock tossico.

Quando infettato con il gruppo A streptococco, i topi progettato per mancanza caths sviluppato una lesione in rapida crescita simile a quella osservata con infezioni umane invasive. Le loro lesioni erano entrambi più grandi e più lunghi di quelli persistevano nei topi normali infettati con una dose simile dei batteri.

In un secondo esperimento, i ricercatori hanno identificato un mutante di gruppo A streptococco che era resistente ad uccidere da caths in una provetta. Quando questo strep resistente è stato utilizzato per infettare topi normali, una grande e diffondere l'infezione è stato prodotto che era molto simile a quella osservata nei topi con deficit di cateterizzazione, inoltre dimostrare che caths erano fondamentali per la difesa immunitaria.

Continuando studi di ruolo caths ', Gallo ha detto che progetta di guardare l'espressione del peptide in varie malattie umane. Ad esempio, le persone con la condizione comune della pelle psoriasi hanno eruzioni cutanee rosse pruriginose, ma non ottengono molte altre infezioni della pelle.

"Ciò può indicare espressione larga scala caths," ha detto. "D'altra parte, le persone con altri tipi di eruzioni cutanee diventano frequenti infezioni, il che potrebbe significare il loro livello di emodinamica è basso."

I ricercatori UCSD/VA notato che caths sono uno dei tanti peptidi con proprietà antibatteriche che includono anche i geni chiamato defensine. Mentre i loro studi in corso sono concentrati sul ruolo vitale dei caths come antibiotici naturali, le defensine non sono stati studiati.

"E 'possibile che caths possono lavorare in concerto con defensine, o anche con cellulo-mediata immunità innata coinvolgimento di macrofagi," ha detto Gallo, a indicare che ulteriori studi devono chiarire queste interrelazioni.

Ulteriori autori dello studio sono stati UCSD/VA borsisti post-dottorato Takaaki Ohtake, MD, Ph.D., Xavier Lauth, Ph.D., Janet Trowbridge, MD, Ph.D., e Vasumati Pestonjamasp, Ph.D .; Ricercatori associati UCSD Jennifer Rudisill, dottore in lettere e Robert A. Dorschner, B.S .; e Giuseppe Piraino, B.S. e Kenneth Huttner, MD, Divisione di Neonatologia, Massachusetts General Hospital, Boston.

La ricerca è stata finanziata dal National Institutes of Health e il Dipartimento degli Affari dei Veterani.

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