Proteomics fornece indícios a como a tuberculose estraga o sistema imunitário

Uma relação entre o sistema imunitário e o sistema da auto-limpeza por que as pilhas biológicas se livram das peças obsoletas ou tóxicas pode armas novas de rendimento dia na luta contra a tuberculose e outras doenças infecciosas mortais.

Os cientistas com o Ministério de E.U. do laboratório (DOE) nacional do Lawrence Berkeley da Energia (laboratório de Berkeley) descobriram as proteínas que residem em ambos os sistemas que apontam à “interferência” entre eles.

Em uma colaboração entre os grupos de investigação de Carolyn Bertozzi, o director do centro molecular do nanoscience da fundição do laboratório de Berkeley, e do gaio Keasling, director da divisão física das ciências biológicas do laboratório de Berkeley, perfis foi obtido para 546 tipos diferentes de proteínas na membrana de um phagosome, um organelle dos macrófagos (um tipo do glóbulo branco) que essencialmente “come” e destrói organismos de invasão (um processo chamado fagocitose). Isto representa a análise proteomic a mais detalhada de uma membrana phagosomal até agora.

“Nós podíamos identificar muitas proteínas novas que não foram sabidas previamente para residir no phagosome,” dissemos Wenqing Shui, um membro dos grupos de investigação de Bertozzi e de Keasling, e de um especialista do proteomics que fosse o autor principal em um relatório de papel estes resultados nas continuações da Academia Nacional das Ciências.

“Uma das proteínas novas encontradas exclusivamente em nosso estudo, LC3-II, é considerado um marcador de autophagy, o processo que permite pilhas de limpar seu próprio citoplasma,” Shui disse. “Era não somente LC3-II actual no phagosome, seu nível foi aumentado em cima da indução de autophagy nos macrófagos, e reduzido quando autophagy foi suprimido. Isto indica a cruz-fala entre autophagy e a fagocitose que podem jogar um papel importante na resposta do sistema imunitário.”

O papel de PNAS é autorizado: Da “o proteomics membrana dos phagosomes sugere uma conexão a autophagy.” Co-sendo o autor deste papel além do que Shui, Bertozzi e Keasling eram Leslie Sheu, junho Liuc, Brian Smart, Christopher Petzold, Tsung-iene Hsieh e jarro de Austin. Bertozzi e Keasling são igualmente professores na Universidade da California em Berkeley. Além, Bertozzi é um investigador com o Howard Hughes Medical Institute, e Keasling é director do instituto comum da bioenergia.

Quando as bactérias ou outras partículas estrangeiras invadem o corpo, a primeira linha de defesa é os macrófagos, que tragam e contêm os invasores dentro dos escudos do membrana-limite de seus phagosomes. Uma vez que contidos com segurança, os invasores podem ser matados com as enzimas digestivas de um outro organelle da pilha, chamado um lisosoma, que funda com o phagosome. Os macrófagos, como outros tipos das pilhas, igualmente usam enzimas lysosomal para tarefas domésticas internas. Contudo, até aqui não houve nenhuns evidência bioquímica directa de uma relação entre a fagocitose e autophagy.

Trabalhando com os phagosomes decontenção do látex isolados nas linha celular dos ratos, Shui e seus colegas executaram uma análise detalhada dos índices de proteína da membrana phagosomal. Ao contrário de uns estudos proteomic mais adiantados, que perfilassem o organelle inteiro e se centrassem sobre a espécie abundante da proteína solúvel em água, o estudo pelos grupos de Bertozzi-Keasling era a espécie hidrofóbica membrana-específica e incluída da proteína que esta presente na membrana em quantidades relativamente baixas.

“Nós podíamos demonstrar o nível endógeno de LC3-II em phagosomes do macrófago com a combinação de técnicas proteomic sensíveis e ensaios bioquímicos,” disse Shui. “Este é um show-case excelente de como um estudo proteomic da alto-produção não-inclinada pode derramar a luz nova nas funções diversas e os caminhos um organelle podem contratar dentro.”

A proteína de LC3-II é um componente crítico da maquinaria autophagy e da descoberta que o nível de sua presença nos phagosomes está modulado pela actividade autophagic (junto com diversas outras proteínas phagosome recentemente identificadas associadas não previamente com o autophagy), pontos a autophagy jogando um papel precedentemente desconhecido na resposta imune, particularmente contra os micróbios patogénicos intracelulares tais como a tuberculose de mycobacterium.

Porque Shui explicou, “depois que a tuberculose de mycobacterium phagocytosed na pilha do macrófago, podem subverter os vários mecanismos de defesa do anfitrião, incluindo a matança dos bacilos no phagosome, e sobrevivem bem dentro da pilha. Dado que a actividade autophagy induzida parece aumentar a matança mycobacterial no phagosome (de um estudo pela universidade do Vojo Deretic e seu grupo de investigação de New mexico), nós especulamos que os mycobacteria podem produzir factores específicos para neutralizar o efeito bactericida da activação autophagy.”

Os grupos de investigação de Bertozzi e de Keasling estão examinando agora se determinados produtos mycobacterial podem modular a actividade autophagy do macrófago. Igualmente estão procurando as proteínas que poderiam especificamente negociar o autophagy assim como o processo de maturação phagosome.

Shui dito, “nós pudemos poder abrir avenidas novas para a intervenção farmacológica da tuberculose assim como de outras doenças infecciosas.”