Ymmärtämällä paremmin miten mikrobilääkkeiden sitovat ja siten saada inaktivoituu limaa ja ilma kulkee, tutkijat University of Illinois ovat ehkä löytäneet tapa auttaa kystistä fibroosia sairastavien taistella tappava infektioita.
"Vaikka ei ole parannuskeinoa, tällä työllä on potentiaalia hoitostrategian bakteeri-infektioiden kystinen fibroosi," sanoi Gerard Wong professori materiaalitieteen ja tekniikan, fysiikan ja biotekniikan UI, ja vastaava kirjoittaja paperi hyväksytty julkaistavaksi Proceedings of National Academy of Sciences. Paperi on lähetetty tämän viikon lehden verkkosivuilla.
Tavallisesti keuhkojen äänet eivät vuorattu ohuella limaa että pyyntivälineet bakteereja ja muita taudinaiheuttajia. Kulki jonka liikkeet lukemattomia karvoja, lima toimii myös liukuhihnalla luovuttaa roskia. Potilailla, joilla on kystinen fibroosi, mutta lima on enemmän kuin melassi - paksu ja sakea. Koska värekarvat voi enää liikkua limaa, kerros tulee jumissa, ja bakteerit kasvavat, lisääntyvät ja asuttaa. Pitkäaikainen bakteeri-infektiot ovat tärkein kuolinsyy kystinen fibroosi.
Käyttämällä synkrotronisäteilyn röntgen sironnan ja molekyylidynamiikan simulaatioita, tutkijat ottivat tarkemmin limakalvojen sotku.
Roskia tartunnan lima sisältää negatiivisesti varautuneita, pitkäketjuisia molekyylejä kuten mucin, DNA ja aktiini (kuolleista valkosoluja). On käynyt ilmi, suurin osa kehon mikrobilääkkeitä, kuten lysotsyymiä, ovat positiivisesti varautuneita.
"Huomasimme, että aktiini ja lysotsyymi - kaksi yleisintä komponenttien tartunnan lima - muodossa tilata nippua linjassa molekyylejä, joissa on jotain et odottaa jotain niin sotkuinen kuin limaa", sanoi Wong, joka on myös tutkija yliopiston Beckman Institute. "Kasassa tiiviisti Houkuttimena vastakkaista maksutta nämä niput pohjimmiltaan lukita mikrobilääkkeet siten, että he eivät pysty tappamaan bakteereita."
Tutkijat kehittivät laskentamalli matkia biologisessa järjestelmässä. "Malli ennustaa rakenteen aktiini-lysotsyymiä nippuja, ja sopi määrällisesti kanssa pienen kulman röntgen sironnan kokeita", sanoi Erik Luijten, professori materiaalitieteen ja tekniikan ja fysiikan sekä tutkijana klo Beckman Institute ja muut vastaavat tekijä PNAS paperin.
Seuraava askel oli löytää keino vapauttaa lysotsyymiä, tai estää sitovan ensiksi. Käyttäen mallia, tutkijat tutkitaan seurauksia eri positiivinen varaus lysotsyymiä.
"Kun vähensimme maksu, löysimme valtava vaikutus mallissa" Luijten sanoi. "Lysotsyymiä ei sitoudu aktiini. Se kellui noin itsenäisesti limaa. "
Sitten geenimuuntelun avulla tutkijat tekivät lysotsyymiä kanssa noin puoli normaali lataus. Kokeet vahvistivat simulaatiot, alennettuun hintaan esti lysotsyymiä tarttumisen aktiini, ilman merkittävästi vähentää kaikkien tärkeä antimikrobinen.
Vaikka paljon työtä, tulevaisuuden kystistä fibroosia sairastavilla potilailla saattaa käyttää inhalaattoria toimittaa muuntogeenisistä maksu-vähentää mikrobilääkkeiden ylempiin hengitysteihin. Siellä nämä "non-stick" mikrobilääkkeitä menisi töihin tappaa bakteereita, ja lievittää pitkäaikainen infektio.
Vaikutuksia tällä tutkimus laajentaa muille aloille samoin. Vedenpuhdistuksessa, esimerkiksi yhden askeleen liittyy käyttöön positiivisesti varautuneet molekyylit vedessä napata negatiivisesti varautuneita epäpuhtauksia. Tuloksena aggregaatit laskeutua pohjaan käymäläjätevesisäiliöllä ja poistetaan vesi.
"Ymmärtämään, miten vastakkaisesti veloitetaan molekyylit sitoutuvat vesi-ympäristöissä saattaa johtaa tapoja poistaa syntymässä patogeenien vedenpuhdistuksessa," Wong sanoi.
http://www.uiuc.edu/