более лучшим вниканием как antimicrobials связывают и таким образом получают деактивированными в слизи воздухоподводящих каналов, исследователя на Университете Иллинойсаа могут найти путь помочь пациентам кистозного фиброза воевать смертельные инфекции.
«Пока не лечение, эта работа имеет потенциал как терапевтическая стратегия против бактериальных инфекций в кистозном фиброзе,» сказал Gerard Wong профессор науки и инженерства материалов, физики, и биоинженерии на U.I., и соответствуя автора бумаги принятой для издания в Продолжениях Государственной Академии Наук. Бумага быть вывешенным эта неделя на Вебсайте журнала.
Обычно, легочные проходы выровняны с тонким слоем слизи которая поглощает бактерии и другие патогены. Двинуто вперед движениями бесчисленных реснич, слизь также действует как конвейерная лента которая размещает твердых частиц. В пациентах с кистозным фиброзом, однако, слизь больше как меласса - толщиная и вязкостная. Потому Что ресничи могут больше не не двинуть слизь, слой будет вставленным, и бактерии растут, умножат и колонизируют. Долгосрочные бактериальные инфекции основная причина смерти в кистозном фиброзе.
Используя имитации разбрасывать Рентгеновского Снимка синхротрона и молекулярная динамики, исследователя взглянули больше внимания на слизовом беспорядке.
Твердые Частицы в зараженной слизи включают отрицательно - порученные, длинн-прикованные молекулы как mucin, ДНА и актин (от мертвых белых клеток крови). Оно поворачивают вне большой часть из antimicrobials тела, как лизозим, несомненно - поручено.
«Мы нашли что актин и лизозим - 2 из самых общих компонентов в зараженной слизи - формируют приказали пачки выровнянных молекул, который что-то вы не предпологаете в что-то как грязном как слизь,» сказал Wong, который также исследователь на Институте Beckman университета. «Придержал совместно плотно привлекательностью противоположной обязанности, эти пачки по-существу зафиксируйте вверх antimicrobials так, что они будут неспособны убить бактерии.»
Исследователя после этого начали вычислительную модель для того чтобы передразнить биологическую систему. «Модель точно предсказала структуру пачек актин-лизозима, и согласилась количественно с малоугольными экспериментами по разбрасывать Рентгеновского Снимка,» сказал Эрик Luijten, профессора науки и инженерства материалов, и физики, так же, как исследователя на Институте Beckman и другом соответствуя авторе бумаги PNAS.
Следующий шаг был найти путь освободить лизозим, или предотвратите его от связывать во-первых. Используя их модель, исследователя исследовали последствия менять положительную обязанность на лизозиме.
«Когда мы уменьшили обязанность, мы нашли огромное влияние в нашей модели,» Luijten сказало. «Лизозим не связал бы к актину. Он плыл вокруг независимо в слизь.»
После Этого, через генную инженерию, исследователя сделали лизозим с грубо половиной нормального заряда. Эксперименты подтвердили имитации; уменьшенный заряд предотвратил лизозим от вставлять к актину, без значительно уменьшать крайне важную противомикробную работу.
Хотя много работы остает, будущие пациенты кистозного фиброза могли использовать ингалятор для того чтобы поставить genetically доработанные обязанност-уменьшенные antimicrobials к верхним авиалиниям. Туда, эти antimicrobials «non-ручки» пошли бы работать бактерии умерщвления, и mitigate против долгосрочной инфекции.
Прикосновенности этого исследования удлиняют в другие области также. В очищении воды, например, один из шагов включает положить несомненно - порученные молекулы в воде, котор нужно схватить отрицательно - порученные поллютанты. Приводя к компоситы устанавливают к дну баков удерживания и извлечутся от водоснабжения.
«Более лучшее вникание как противоположно порученная связь молекул в водяных окружающих средах смогла вести к путям извлекать вытекая патогены в очищении воды,» Wong сказал.
http://www.uiuc.edu/