Door beter te begrijpen hoe antimicrobials binden en daardoor in het slijm van luchtpassages buiten werking wordt gesteld worden, kunnen de onderzoekers bij de Universiteit van Illinois een manier gevonden hebben om blaasbindweefselvermeerderingspatiënten te helpen dodelijke besmettingen afhouden die.
„Terwijl niet een behandeling, dit werk potentieel als therapeutische strategie tegen bacteriële besmettingen in blaasbindweefselvermeerdering heeft,“ bovengenoemde Gerard Wong een professor van materialenwetenschap en techniek, van fysica, en van biotechniek bij U. van I., en een overeenkomstige die auteur van een document voor publicatie in de Werkzaamheden van de Nationale Academie van Wetenschappen wordt goedgekeurd. Het document moet deze week op de Website van het dagboek worden gepost.
Doorgaans, zijn de longpassages gevoerd met een dunne laag van slijm die bacteriën en andere ziekteverwekkers opsluit. Bewogen door de moties van talloze wimpers, doet het slijm ook dienst als een transportband die het puin wegdoet. In patiënten met blaasbindweefselvermeerdering, echter, is het slijm meer als dik en kleverige melasse -. Omdat de wimpers het slijm kunnen niet meer bewegen, wordt de laag geplakt, en de bacteriën groeien, vermenigvuldigen zich en koloniseren. De bacteriële besmettingen Op Lange Termijn zijn de primaire doodsoorzaak in blaasbindweefselvermeerdering.
Gebruikend zich het verspreiden van de synchotronRöntgenstraal en moleculaire dynamicasimulaties, namen de onderzoekers een dichtere blik bij slijmerig knoeien.
Het Puin in het besmette slijm omvat negatief - geladen, lang-geketende molecules zoals mucin, DNA en actin (van dode leucocytten). Het blijkt de meeste antimicrobials van het lichaam, zoals lypozyme, is positief - geladen.
„Wij vonden dat verwachten actin en lypozyme - twee van de gemeenschappelijkste componenten in besmet slijm - vorm bevolen bundels van gerichte molecules, dat iets is u niet in zo slordig iets zoals slijm,“ bovengenoemde Wong, die ook een onderzoeker bij het Instituut van Beckman van de universiteit is. „Strak Samengehouden door de aantrekkelijkheid van tegenovergestelde last, sluiten deze bundels fundamenteel omhoog antimicrobials zodat zij bacteriën niet kunnen doden.“
De onderzoekers ontwikkelden toen een computermodel om het biologische systeem na te bootsen. Het „model voorspelde nauwkeurig de structuur van de actin-lypozyme bundels, en ging kwantitatief met de small-angle verspreidende experimenten van de Röntgenstraal akkoord,“ bovengenoemde Erik Luijten, een professor van materialenwetenschap en techniek, en van fysica, evenals een onderzoeker bij het Instituut Beckman en de andere overeenkomstige auteur van het Pnas- document.
De volgende stap was een manier te vinden om het lypozyme te bevrijden, of het te verhinderen band in de eerste plaats. Gebruikend hun model, onderzochten de onderzoekers de gevolgen van het variëren van de positieve last op het lypozyme.
„Toen wij de last verminderden, vonden wij een reusachtig effect in ons model,“ bovengenoemde Luijten. Het „lypozyme zou niet aan actin binden. Het dreef rond onafhankelijk in het slijm.“
Dan, door genetische biologie, maakten de onderzoekers lypozyme met ruwweg de helft van de normale last. De Experimenten bevestigden de simulaties; de verminderde last verhinderde lypozyme te plakken aan actin, zonder de antimicrobial activiteit van het grootste belang beduidend te verminderen.
Hoewel veel werk blijft, zouden de toekomstige blaasbindweefselvermeerderingspatiënten een inhaleertoestel kunnen gebruiken om genetisch gewijzigde last-verminderde antimicrobials aan hogere luchtroutes te leveren. Daar, deze „non-stick“ zouden antimicrobials dodende bacteriën gaan werken, en tegen besmetting op lange termijn verlichten.
De implicaties van dit onderzoek breiden zich eveneens in andere gebieden uit. In waterreiniging, bijvoorbeeld, impliceert één van de stappen positief het zetten van - geladen molecules in het water aan greep negatief - geladen verontreinigende stoffen. De resulterende complexen regelen aan de bodem van holdingstanks en verwijderd uit de watervoorziening.
Een „beter inzicht in hoe de tegengesteld geladen molecules in waterige milieu's binden kon tot manieren leiden om het te voorschijn komen ziekteverwekkers in waterreiniging te verwijderen,“ bovengenoemde Wong.
http://www.uiuc.edu/