Cryptococcus onderzoek: een gesprek met Verwante Professor Kirsten Nielsen

Assoc Prof. Kirsten NielsenTHOUGHT LEADERS SERIES...insight from the world’s leading experts

Gesprek tegen April cashin-Garbutt, DOCTORANDUS IN DE LETTEREN (Cantab die) wordt geleid

Wat is Cryptococcus, die het beïnvloedt en hoeveel mensen het elk jaar doden?

Cryptococcus is een paddestoel in het milieu over de hele wereld wordt gevonden dat ziekte bij mensen kan veroorzaken die. Terwijl de meeste schimmelziekteverwekkers zo veel pers niet zoals hun bacteriële of virale tegenhangers ontvangen, kunnen zij zijn zoals enkel doods.

Verdelende die Cryptococcus neoformans cel met de Inkt van India wordt bevlekt. De Inkt van India is uitgesloten van de polysaccharidecapsule die de Cryptococcus cel omringen, die in de verschijning van een halo rond de cel resulteren. De hoffelijkheid van het Beeld van Li en K Nielsen van Z.

Verdelende die Cryptococcus neoformans cel met de Inkt van India wordt bevlekt. De Inkt van India is uitgesloten van de polysaccharidecapsule die de Cryptococcus cel omringen, die in de verschijning van een halo rond de cel resulteren. De hoffelijkheid van het Beeld van Li en K Nielsen van Z.

De Invasieve schimmelbesmettingen, zoals Cryptococcus, worden geschat om mensen te doden anderhalf miljoen elk jaar. Cryptococcosis, de ziekte door Cryptococcus wordt veroorzaakt, is momenteel de frequentste oorzaak van hersenenbesmettingen, of meningitis, onder volwassenen in Afrika, en veroorzaakt 15-20% van alle sterfgevallen met betrekking tot AIDS die. Zelfs met toegang tot de beste beschikbare behandelingen, 20-40% van mensen met cryptococcal meningitismatrijs.

De mortaliteit Van Tien Weken blijft onaanvaardbaar hoog, zich uitstrekt van 30-70% afhankelijk van beschikbaarheid van zorg (5-7). Interessant, is cryptococcosis zeldzaam in gezonde individuen, kan het voorstellen van het immuunsysteem ziekte verhinderen.

Maar Toch stelt voor de hoge klinisch waargenomen mortaliteit de huidige schimmeldodende drugbehandelingen immunocompromised binnen individuen ontoereikend zijn, alhoewel de schimmeldodende drugs vaak robuuste activiteit in vitro hebben. Deze paradox stelt voor wij kritieke componenten van de cn-Gastheer interactie missen.

De Karakterisering van cryptococcal cellen tijdens besmetting heeft geopenbaard dat Cn een uniek die celtype - als „titaancellen“ wordt bedoeld - tijdens besmetting veroorzaakt die de gastheer-ziekteverwekker interactie veranderen.

De sectie van de Histopathologie long alveolare ruimten die Cryptococcus titaan en typische cellen bevatten. De hoffelijkheid van het Beeld van LINKS Okagaki en K Nielsen.

De sectie van de Histopathologie long alveolare ruimten die Cryptococcus titaan en typische cellen bevatten. De hoffelijkheid van het Beeld van LINKS Okagaki en K Nielsen.

Waarom wordt Cryptococcus vaak achtergelaten door onderzoek?

Één reden u waarschijnlijk geen cryptococcosis hebt vernomen is omdat het in gezonde mensen zeldzaam is. In Plaats Daarvan neigen wij om ziekte bij mensen te zien de van wie immuunsystemen functioneren behoorlijk wegens AIDS, of medische behandelingen zoals orgaanoverplanting en kanker geen chemotherapie zijn.

Ik denk de agentschappen die medisch onderzoek financieren als wij de behandeling voor kanker en AIDS kunnen vinden geloven, dan is Cryptococcus niet meer een kwestie. Maar wij hebben gezocht naar deze behandelingen naar decennia en miljoenen mensen zijn gestorven aan Cryptococcus omdat wij niet adequate steun voor Cryptococcus onderzoek hebben.

Bovendien zijn de orgaantransplantaties en de op immuun betrekking hebbende ziekten zoals diabetes en wolfszweer op de stijging, met veel van deze behandelingen die patiënten zetten op groter risico voor Cryptococcosis. Deze ziekte gaat niet weggaan wij vereist zo werkelijk basisonderzoek om te begrijpen hoe Cryptococcus ziekte veroorzaakt.

Dit leidt tot de tweede reden waarom Cryptococcus door onderzoek is achtergelaten - het is een zeer complexe die ziekte door een zeer complex organisme wordt veroorzaakt.

Evolutionarily, paddestoelen is nauw meer verwant aan mensen dan bacteriën, virussen of zelfs installaties. De Paddestoelen zoals Cryptococcus hebben veel van de zelfde basisprocessen aangezien de menselijke cellen die, zo drugs identificeren die Cryptococcus cellen doden zonder menselijke cellen ook te beschadigen zeer uitdagend is.

Om deze moeilijkheid te overwinnen, hebben wij een meer gerichte benadering van drugontwerp dat nodig eerst vereist identificerend het unieke processenCryptococcus gebruik om ziekte te veroorzaken en dan listig specifiek drugs die deze processen richten.

Verdelende Cryptococcus neoformans cel die Groene Fluorescente eiwit-Geëtiketteerde die cytoskeletal tubulin uitdrukken en met DAPI bevlekt om de kern te visualiseren. De hoffelijkheid van het Beeld van LIDSTATEN Fu en K Nielsen.

Verdelende Cryptococcus neoformans cel die Groene Fluorescente eiwit-Geëtiketteerde die (GFP) cytoskeletal tubulin uitdrukken en met DAPI bevlekt om de kern te visualiseren. De hoffelijkheid van het Beeld van LIDSTATEN Fu en K Nielsen.

Hoe hoopt u om dit te veranderen?

Mijn onderzoeksprogramma heeft zich bij het begrip van geconcentreerd wat Cryptococcus toestaat om ziekte te veroorzaken. Wij worden blootgesteld aan schimmelsporen met elke adem die wij hebben genomen, nog veroorzaken deze paddestoelen geen ziekte omdat zij niet snel aan de dramatische verandering kunnen aanpassen die voorkomt wanneer zij van het milieu naar de mens gaan.

Het menselijke lichaam dat niet alleen een hogere temperatuur dan het milieu maar ook een immuunsysteem heeft dat aan doden de schimmelcellen probeert. Mijn onderzoeksteam heeft aangetoond dat Cryptococcus een nieuw celtype veroorzaakt - genoemd „titaan“ cellen - die voor deze overgang van het milieu aan de gastheer kritiek zijn.

Cryptococcus neoformans titaancel het verdelen om een cel van de mutantdochter te produceren. De hoffelijkheid van het Beeld van LINKS Okagaki en K Nielsen.

Cryptococcus neoformans titaancel het verdelen om een cel van de mutantdochter te produceren. De hoffelijkheid van het Beeld van LINKS Okagaki en K Nielsen.

Wat geweten is momenteel over de manier waarin de titaancellen Cryptococcus om aan de gastheer toestaan aan te passen?

De cellen sprong-begin van de Titaan het proces die van evolutie en natuurlijke selectie, Cryptococcus toestaan om zeer snel aan het menselijke milieu aan te passen. De Evolutieve processen die normaal honderden of duizenden generatiesCryptococcus zouden nemen kunnen in enkel één of twee generaties verwezenlijken.

Om een grappige boekanalogie te gebruiken die, is het een bit zoals x-Mensen aan het leven worden gebracht - waar de nieuwe trekken die overleving verbeteren „spontaan“ in een individu schijnen voorkomen. Cryptococcus is niet helemaal zo geheimzinnig zoals de x-Mensen omdat wij weten eigenlijk dat de titaancellen eerst moeten worden gevormd en wij ook enkele moleculaire processen hebben geïdentificeerd die voor de genetische veranderingen vereist worden die aan de nieuwe trekken ten grondslag liggen.

Hoe u chemie en structurele biologie in uw studies zult integreren?

Mijn onderzoeksteam heeft enkele moleculaire machines verantwoordelijk voor de processen geïdentificeerd die titaancellen produceren. Wij weten deze machines aan Cryptococcus uniek zijn, maar wij weten nog niet hoe de machines functioneren.

Wij zullen chemie en structurele biologie gebruiken die de functies te bepalen door de moleculaire machines worden uitgeoefend. Wat nog belangrijker is, kunnen wij drugs dan samenstellen die deze moleculaire machines nabootsen maar die niet behoorlijk functioneren en deze drugs gebruiken om de productie van de titaancel te onderbreken.

Cryptococcus de titaancellen (in Rood worden vermeld) zijn groter dan (grijze) gastheerfagocyten, terwijl de typische die grootteCryptococcus cellen (in blauw worden vermeld) kunnen zijn phagocytosed en gedood door de gastheercellen die. De hoffelijkheid van het Beeld van LINKS Okagaki en K Nielsen.

Cryptococcus de titaancellen (in Rood worden vermeld) zijn groter dan (grijze) gastheerfagocyten, terwijl de typische die grootteCryptococcus cellen (in blauw worden vermeld) kunnen zijn phagocytized en gedood door de gastheercellen die. De hoffelijkheid van het Beeld van LINKS Okagaki en K Nielsen.

Begrijpend Zal hoe de ziekteverwekker ziekte helpt ons veroorzaakt om manieren te bepalen om het te behandelen?

Het Begrip van hoe Cryptococcus ziekte veroorzaakt is een noodzakelijke stap om drugs te ontwerpen die Cryptococcus specifiek cellen richten zonder menselijke cellen te doden. Wij moeten kritieke processen identificeren die Cryptococcus moeten doen - zoals het produceren van titaancellen - maar geen die de menselijke cellen doen. Omdat de titaancellen voor een aanpassing niet door menselijke cellen wordt uitgevoerd belangrijk zijn, kunnen wij van deze kennis gebruik maken om drugs te ontwerpen die dit proces dat richten.

Wat denkt u de toekomst voor Cryptococcus onderzoek houdt en wat moet worden gedaan onderzoek naar deze schimmelziekteverwekker verhogen?

Cryptococcus is een complex organisme - in menig opzicht enkel zo complex zoals menselijke cellen. Bovendien beginnen wij slechts enkel om te realiseren hoe veelzijdig de interactie tussen Cryptococcus en mensen zijn, en hoe deze interactie ziekte beïnvloeden.

Wij hebben nu de wetenschappelijke hulpmiddelen noodzakelijk om Cryptococcus te begrijpen en nieuwe behandelingsstrategieën te ontwikkelen. Wij hebben een unieke kans om grond-brekende vooruitgang in preventie en behandeling van Cryptococcal besmettingen te maken die miljoenen leven kunnen redden. Wij hebben enkel meer financiering en onderzoek deskundigheid dat naar deze dodelijke ziekteverwekker nodig moet worden geleid.

Waar kunnen de lezers meer informatie vinden?

De Extra informatie over Cryptococcus kan bij de Centra van de V.S. voor de Controle van de Ziekte en Wereldgezondheidsorganisatie worden gevonden.

Ongeveer Verwante Professor Kirsten NielsenKirsten Nielsen

Na het ontvangen van haar Ph.D. van De Universiteit van de Staat van Noord-Carolina en het uitvoeren van post-doctorale studies in Duke University, werd lid Kirsten Nielsen van de Afdeling van de Microbiologie en Immunologie bij de Universiteit van Minnesota in 2007 waar zij nu een vast benoemde Geassocieerde Professor is.

Haar onderzoekbelangen concentreren zich op schimmelpathogenese, met een nadruk op Cryptococcus. Specifiek, heeft zij een vertalend onderzoeksprogramma dat haar deskundigheid inzake fundamentele moleculaire/immunologische pathogenese met drugontwikkeling en klinische behandelingsproeven combineert.

Kirsten Nielsen werd genoemd een Geleerde Fulbright in 2015. Als deel van deze toekenning, werkt zij momenteel met collega's in de School van Chemie en Moleculaire Biologische Wetenschappen bij de Universiteit van Queensland.

Advertisement