Recherche de Cryptococcus : une entrevue avec le Professeur Agrégé Kirsten Nielsen

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

Avant avril Cashin-Garbutt, MAMANS conduit par Entrevue (Cantab)

Quel est le Cryptococcus, qui il affecte et les combien de gens il détruisent tous les ans ?

Le Cryptococcus est un champignon trouvé dans l'environnement dans le monde entier qui peut entraîner la maladie chez l'homme. Tandis Que la plupart des agents pathogènes fongiques ne reçoivent pas autant presse que leurs homologues bactériennes ou virales, ils peuvent être juste comme mortels.

Divisant la cellule de neoformans de Cryptococcus souillée avec l'Encre d'Inde. L'Encre d'Inde est exclue de la gélule de polysaccharide entourant la cellule de Cryptococcus, ayant pour résultat l'aspect d'un halo autour de la cellule. Accueil d'Image de Z Li et de K Nielsen.

La Division de la cellule de neoformans de Cryptococcus a souillé avec l'Encre d'Inde. L'Encre d'Inde est exclue de la gélule de polysaccharide entourant la cellule de Cryptococcus, ayant pour résultat l'aspect d'un halo autour de la cellule. Accueil d'Image de Z Li et de K Nielsen.

On estime que des Infections fongiques invasives, telles que le Cryptococcus, tuent 1 1/2 millions de personnes chaque année. La Cryptococcose, la maladie provoquée par le Cryptococcus, est actuel la plupart de cause fréquente des infections de cerveau, ou de méningite, parmi des adultes en Afrique, et entraîne 15-20% de toutes les morts liées au SIDA. Même avec l'accès aux meilleurs traitements disponibles, 20-40% de gens avec la méningite cryptococcique meurent.

La mortalité De Dix Semaines demeure inadmissiblement élevée, s'échelonnant de 30-70% selon la disponibilité des soins (5-7). Intéressant, la cryptococcose est rare dans les personnes en bonne santé, proposant que le système immunitaire puisse éviter la maladie.

Pourtant la mortalité élevée observée cliniquement suggère que les traitements médicamenteux antimycosiques actuels soient inadéquats dans des personnes d'immunodéprimé, quoique les médicaments antimycosiques aient souvent l'activité in vitro robuste. Ce paradoxe suggère que nous soyons les éléments indispensables manquants de l'interaction de NC-Hôte.

La Caractérisation des cellules cryptococciques pendant l'infection a indiqué que la NC produit un seul type de cellules - référé à en tant que « cellules de titan » - pendant l'infection qui modifient l'interaction d'hôte-agent pathogène.

Partie d'Histopathologie des espaces alvéolaires de poumon contenant le titan de Cryptococcus et les cellules particulières. Accueil d'Image de MAIN GAUCHE Okagaki et de K Nielsen.

Partie d'Histopathologie des espaces alvéolaires de poumon contenant le titan de Cryptococcus et les cellules particulières. Accueil d'Image de MAIN GAUCHE Okagaki et de K Nielsen.

Pourquoi le Cryptococcus est-il souvent abandonné par recherche ?

Une raison que vous n'avez pas entendu parler probablement de la cryptococcose est parce qu'elle est rare dans les personnes en bonne santé. Au Lieu De Cela nous tendons à voir la maladie dans les gens dont les systèmes immunitaires ne fonctionnent pas correctement en raison du SIDA, ou des demandes de règlement médicales telles que la greffe et la chimiothérapie anticancéreuse d'organe.

Je pense que les agences qui financent la recherche médicale croyez si nous pouvons trouver le remède pour le cancer et le SIDA, alors le Cryptococcus n'est plus une délivrance. Mais nous avions recherché ces remèdes pendant des décennies et les millions de gens sont morts du Cryptococcus parce que nous avons pas l'aide adéquate en faveur de la recherche de Cryptococcus.

De plus, les greffes d'organe et les maladies liées immunisé telles que le diabète et les lupus sont sur l'augmentation, avec plusieurs de ces demandes de règlement mettant des patients à un risque plus grand pour la Cryptococcose. Cette maladie ne va pas partir ainsi nous avons besoin réellement de recherche fondamentale pour comprendre comment le Cryptococcus entraîne la maladie.

Ceci mène à la deuxième raison pour laquelle le Cryptococcus a été abandonné par recherche - c'est une maladie très complexe provoquée par un organisme très complexe.

Evolutionarily, champignons beaucoup plus étroitement sont liés aux êtres humains que des bactéries, des virus ou même des centrales. Les Champignons tels que des Cryptococcus ont plusieurs des mêmes opérations de base que les cellules humaines, recensant ainsi les médicaments qui détruisent des cellules de Cryptococcus sans cellules humaines endommageantes également est très provocante.

Pour surmonter ce problème, nous avons besoin d'un élan plus visé pour doper le design qui exige d'abord recenser les seules utilisations de Cryptococcus de procédés d'entraîner la maladie et puis concevoir particulièrement les médicaments qui visent ces procédés.

Division de la cellule de neoformans de Cryptococcus exprimant le tubulin cytosquelettique Protéine-Étiqueté Fluorescent Vert et souillée avec DAPI pour concevoir le noyau. Accueil d'Image de MILLISECONDE Fu et de K Nielsen.

Division de la cellule de neoformans de Cryptococcus exprimant le tubulin cytosquelettique (GFP) Protéine-Étiqueté Fluorescent Vert et souillée avec DAPI pour concevoir le noyau. Accueil d'Image de MILLISECONDE Fu et de K Nielsen.

Comment espérez-vous changer ceci ?

Mon programme de recherche s'est concentré sur comprendre ce qui permet à des Cryptococcus d'entraîner la maladie. Nous sommes exposés aux spores fongiques avec chaque haleine que nous prenons, pourtant ces champignons n'entraînent pas la maladie parce qu'ils ne peuvent pas s'adapter rapidement au changement spectaculaire qui se produit quand ils vont de l'environnement à l'être humain.

Le corps humain qui a non seulement une température plus élevée que l'environnement mais également un système immunitaire qui essaye détruit les cellules fongiques. Mon organisme de recherche a prouvé que le Cryptococcus produit un type neuf de cellules - les cellules appelées de « titan » - qui sont critiques pour ce passage de l'environnement à l'hôte.

Une cellule de titan de neoformans de Cryptococcus se divisant pour produire une cellule de descendant de mutant. Accueil d'Image de MAIN GAUCHE Okagaki et de K Nielsen.

Une cellule de titan de neoformans de Cryptococcus se divisant pour produire une cellule de descendant de mutant. Accueil d'Image de MAIN GAUCHE Okagaki et de K Nielsen.

Qu'est actuel connu au sujet de la voie de laquelle les cellules de titan permettent à des Cryptococcus de s'adapter à l'hôte ?

Saut-commencement de cellules de Titan le procédé de l'évolution et de la sélection naturelle, permettant au Cryptococcus de s'adapter très rapidement à l'environnement humain. Les Processus évolutifs qui prendraient normalement des centaines ou des milliers de Cryptococcus de rétablissements peuvent accomplir dans juste un ou deux rétablissements.

Pour utiliser une analogie de bande dessinée, il est un peu comme des X-Hommes amenés à la durée de vie - où les traits neufs qui améliorent la survie apparaissent « spontanément » se produisent dans une personne. Le Cryptococcus n'est pas aussi mystérieux que les X-Hommes parce que nous savons réellement que des cellules de titan doivent d'abord être formées et nous avons également recensé certains des processus moléculaires qui sont exigés pour les altérations génétiques étant à la base des traits neufs.

Comment intègrerez-vous la chimie et la biologie structurelle dans vos études ?

Mon organisme de recherche a recensé certaines des machines moléculaires responsables des procédés qui produisent des cellules de titan. Nous savons que ces machines sont seules au Cryptococcus, mais nous ne savons pas encore les machines fonctionnent.

Nous emploierons la chimie et la biologie structurelle pour déterminer les fonctionnements remplis par les machines moléculaires. D'une manière primordiale, nous pouvons alors synthétiser les médicaments qui imitent ces machines moléculaires mais qui ne fonctionnez pas correctement et n'employez pas ces médicaments pour perturber la production de cellules de titan.

Les cellules de titan de Cryptococcus (indiquées en Rouge) sont plus grandes que des phagocytes d'hôte (gris), attendu que les cellules particulières de Cryptococcus de taille (indiquées dans le bleu) peuvent phagocytosed et détruit par les cellules hôte. Accueil d'Image de MAIN GAUCHE Okagaki et de K Nielsen.

Les cellules de titan de Cryptococcus (indiquées en Rouge) sont plus grandes que des phagocytes d'hôte (gris), attendu que les cellules particulières de Cryptococcus de taille (indiquées dans le bleu) peuvent phagocytized et détruit par les cellules hôte. Accueil d'Image de MAIN GAUCHE Okagaki et de K Nielsen.

En comprenant comment la maladie de causes d'agent pathogène nous aident à déterminer des voies de le traiter ?

Comprenant comment la maladie de causes de Cryptococcus est une phase nécessaire pour concevoir les médicaments qui visent particulièrement des cellules de Cryptococcus sans détruire des cellules humaines. Nous devons recenser les procédés critiques que le Cryptococcus doit faire - comme produire les cellules de titan - mais qui les cellules humaines ne font pas. Puisque les cellules de titan sont importantes pour une adaptation non exécutée par des cellules humaines, nous pouvons employer cette connaissance pour concevoir les médicaments qui visent ce procédé.

Que pensez-vous les futures prises pour la recherche de Cryptococcus et quels besoins d'être fait pour augmenter la recherche sur cet agent pathogène fongique ?

Le Cryptococcus est un organisme complexe - de plusieurs manières juste comme complexe que des cellules humaines. De plus, nous commençons seulement juste à nous rendre compte combien à facettes multiples les interactions entre les Cryptococcus et les êtres humains sont, et comment ces interactions influencent la maladie.

Nous avons maintenant les outils scientifiques nécessaires pour comprendre le Cryptococcus et pour développer des stratégies neuves de demande de règlement. Nous avons une opportunité unique d'effectuer des avances d'inauguration dans la prévention et la demande de règlement des infections Cryptococciques qui peuvent sauver des millions de durées de vie. Nous avons besoin juste de plus de compétences du financement et de recherches à orienter sur cet agent pathogène mortel.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

Les Informations complémentaires au sujet du Cryptococcus peuvent être trouvées aux Centres des États-Unis pour la Lutte contre la Maladie et l'Organisation Mondiale de la Santé.

Au Sujet du Professeur Agrégé Kirsten NielsenKirsten Nielsen

Après réception de son Ph.D. de l'Université De L'Etat De la Caroline du Nord et réalisation des études post-doctorales à Duke University, Kirsten Nielsen a joint le Service de la Microbiologie et de l'Immunologie à l'Université du Minnesota en 2007 où il est maintenant un Professeur Associé titulaire.

Sa recherche intéresse le foyer sur la pathogénie fongique, avec l'accent mis sur le Cryptococcus. Particulièrement, il a un programme de recherche de translation qui combine ses compétences dans pathogénie moléculaire/immunologique de base avec le développement de médicament et les essais thérapeutiques cliniques.

Kirsten Nielsen a été nommée un Chercheur de Fulbright en 2015. En tant qu'élément de cette récompense, il travaille actuel avec des collègues dans l'École de la Chimie et des Biosciences Moléculaires à l'Université du Queensland.

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