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La malattia del tipo di polmonite estremamente contagiosa frana tramite il sistema immunitario dell'organismo

Un nuovo studio ha trovato che una malattia del tipo di polmonite estremamente contagiosa in esseri umani frana attraverso i meccanismi di difesa usuali del sistema immunitario.

Il batterio in fallo, tularensis di Francisella, causa la tularemia di malattia. Inoltre conosciuto come febbre di coniglio, la tularemia è interna in meno di 1 per cento delle casse trattate ed in circa 5 per cento dei casi non trattati. È una malattia rara con soltanto circa 300 casi all'anno che accadono negli Stati Uniti.

Ma la malattia può fare molti veloci molto malati della gente molto, ha detto il segno Wewers, l'autore principale dello studio e un assistente regista dell'istituto di ricerca del cuore e del polmone di Davis all'Ohio State University. Lui ed i suoi colleghi riferiscono i loro risultati in edizione online di questa settimana degli atti dell'Accademia nazionale delle scienze.

In questo studio i ricercatori hanno trovato che, a differenza di altri generi di batteri, Francisella completamente è individuato dal sistema immunitario solo dopo che ottiene dentro un monocito, una cella immune di cui il processo è di individuare gli agenti patogeni quando entrano nell'organismo. La maggior parte dei agenti patogeni sono individuati dai sensori sulla superficie dei monociti e queste celle immediatamente rispondono lanciando un attacco.

Tuttavia, i monociti immediatamente non riconoscono Francisella come minaccia perché i batteri possono oltrepassare quei sensori. Causano una reazione soltanto una volta che sono dentro il monocito.

Il fatto che Francisella può spargersi così prontamente gli rende un'arma possibile eccellente per bioterrorismo, secondo alcuni esperti.

“Stimiamo che se un Francisella caduto terrorista su una città potesse rendere decine di migliaia di gente seriamente malata,„ abbiamo detto Wewers, che è egualmente un professore della virologia molecolare, dell'immunologia e della genetica medica. “Un'infezione diffusa metterebbe a lungo molta gente dalla commissione.„

Durante la guerra fredda, sia gli Stati Uniti che la precedente URSS hanno accumulato gli sforzi altamente contagiosi di Francisella, Wewers ha detto.

In America settentrionale, la tularemia pregiudica il più comunemente i cacciatori ed altri entusiasti all'aperto. Il batterio è trasmesso solitamente dalle tacche o tramite il contatto con un animale infettato. I sintomi di tularemia possono comprendere l'alta febbre, ghiandole gonfiate, infezione della gola, diarrea e vomitare e grandi, ulcere rossastre sull'interfaccia.

La comprensione come il sistema immunitario umano reagisce al tularensis del F. può aiutare gli scienziati a comprendere meglio come l'organismo reagisce ad altre malattie infettive, quali la tubercolosi e la peste. Ciò infine ha potuto piombo per migliorare i trattamenti.

Negli esperimenti del laboratorio, i ricercatori hanno infettato i globuli umani chiamati monociti con le culture in tensione del novicida di Francisella, un modulo meno contagioso di Francisella. I monociti sono “i soldati„ alla linea di battaglia del sistema immunitario - queste celle sono le prime da reagire quando un agente patogeno entra nell'organismo.

La superficie di un monocito è punteggiata con le strutture chiamate ricevitori del tipo di tributo. Questi ricevitori funzionano come i lettori di codici a barre in quanto scandiscono per e determinano il tipo di agente patogeno che ha entrato nell'organismo. Il feedback che questi ricevitori danno il monocito dice alla cella come reagire all'intruso.

Inoltre sulla superficie di ogni monocito è un'apertura minuscola per “un sacco„ chiamato un phagosome. Somigliando ad un sacco di immondizia, in un sistema immunitario sano, il phagosome consuma malattia-causare gli agenti patogeni, eliminante li.

Questo studio ha trovato che per le ragioni sconosciute i ricevitori del tipo di tributo non possono completamente indicare Francisella, in modo dal monocito immediatamente non lancia un attacco completo contro l'agente patogeno. È soltanto quando Francisella attraversa il rivestimento protettivo dei phagosome e fornisce l'interno della cella che il monocito lancia un attacco completo.

È soltanto là, dentro il monocito, che la cella riconosce Francisella mentre un intruso e poi lancia un assalto recente.

“Questo studio è uno del primo per indicare che i batteri sicuri avviano una risposta immunitaria solo dopo che gli agenti patogeni sono dentro il monocito,„ Wewers hanno detto.

Che la risposta è stata caratterizzata da un aumento in modo schiacciante di un messaggero chimico ha chiamato interleukin-1 beta (IL-1B). IL-1B dice il resto del sistema immunitario e dell'organismo che un invasore è presente ed i livelli aumentati di IL-1B avviano una febbre - uno dei meccanismi gli usi dell'organismo sbarazzarsi di alcuni agenti patogeni.

I livelli di IL-1B aumentano tipicamente mentre il sistema immunitario comincia a combattere un'infezione, ma non al grado che i ricercatori hanno veduto in questo studio.

“La risposta era maggior qui che con qualche cosa avevamo veduto mai con qualunque altro stimolo infezione-causante,„ Wewers ha detto.

Sebbene ancora non abbiano studiato il tularensis più patogeno di Francisella, i ricercatori sospettano che questo batterio relativo egualmente entra nel monocito penetrando il rivestimento del phagosome.

“Ma il tularensis può potere rubacchiare nella cella e non accendere l'allarme che lanci l'attacco di IL-1B contro l'agente patogeno,„ Wewers ha detto. “Il punto seguente è di scoprire se quello è il caso.„

I ricercatori egualmente pianificazione usare Francisella mentre uno strumento più ulteriormente per capire come il sistema immunitario risponde agli agenti patogeni differenti.

Wewers co-ha creato questo studio con i colleghi Mikhail Gavrilin, Imad Bouakl, Nina Knatz, Michelle Duncan, Mark Hall e John Gunn dello stato dell'Ohio.