Kryptokokkenforschung: ein Interview mit außerordentlichem Professor Kirsten Nielsen

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

Was ist Kryptokokke, die es beeinflußt und wieviele Leute es jedes Jahr beenden?

Kryptokokke ist ein Pilz, der weltweit in der Umgebung gefunden wird, die ist, Krankheit in den Menschen zu verursachen. Während die meisten pilzartigen Krankheitserreger so viel Druckerei nicht wie ihre bakteriellen oder Virenkollegen empfangen, können sie als tot gerade sein.

Kryptokokke neoformans Zelle teilen befleckt mit Indien-Tinte. Indien-Tinte wird von der Polysaccharidkapsel ausgeschlossen, welche die Kryptokokkenzelle, mit dem Ergebnis des Aussehens eines Halos um die Zelle umgibt. Bildhöflichkeit von Z Li und von K Nielsen.

Das Teilen von Kryptokokke neoformans Zelle befleckte mit Indien-Tinte. Indien-Tinte wird von der Polysaccharidkapsel ausgeschlossen, welche die Kryptokokkenzelle, mit dem Ergebnis des Aussehens eines Halos um die Zelle umgibt. Bildhöflichkeit von Z Li und von K Nielsen.

Invasive Mykosen, wie Kryptokokke, werden geschätzt, um anderthalb Millionen Menschen jedes Jahr zu beenden. Kryptokokkose, die Krankheit, die durch Kryptokokke verursacht wird, ist aktuell die häufigste Ursache der Gehirninfektion oder Meningitis, unter Erwachsenen in Afrika und verursacht 15-20% aller Todesfälle, die auf AIDS in Verbindung gestanden werden. Sogar mit Zugriff zu den besten erhältlichen Behandlungen, sterben 20-40% von Leuten mit Kryptokokkenmeningitis.

Zehnwöchige Sterblichkeit bleibt unannehmbar hoch und reicht von 30-70% abhängig von Verfügbarkeit von Sorgfalt (5-7). Interessant ist Kryptokokkose in den gesunden Einzelpersonen selten und vorschlägt, dass das Immunsystem in der Lage ist, Krankheit zu verhindern.

Dennoch schlägt die hohe Sterblichkeit, die klinisch beobachtet wird vor, dass aktuelle Antimykotikumbehandlungen in immunocompromised Einzelpersonen unzulänglich sind, selbst wenn Antimykotika häufig robuste in-vitroaktivität haben. Dieses Paradox schlägt vor, dass wir kritische Teile der KN-Hauptrechner Interaktion verfehlen.

Kennzeichnung von Kryptokokkenzellen während der Infektion hat aufgedeckt, dass KN ein einzigartiges Zellbaumuster - bezeichnet als „Titanzellen“ - während der Infektion produziert, die die Hauptrechnerkrankheitserreger Interaktion ändern.

Histopathologyabschnitt von den alveolaren Platz der Lunge, die Kryptokokkentitanen und typische Zellen enthalten. Bildhöflichkeit von li. Okagaki und von K Nielsen.

Histopathologyabschnitt von den alveolaren Platz der Lunge, die Kryptokokkentitanen und typische Zellen enthalten. Bildhöflichkeit von li. Okagaki und von K Nielsen.

Warum wird Kryptokokke häufig durch Forschung verlassen?

Ein Grund, den Sie vermutlich nicht von Kryptokokkose gehört haben, ist, weil er in den gesunden Leuten selten ist. Stattdessen neigen wir, Krankheit in den Leuten, deren Immunsysteme richtig nicht wegen des AIDS arbeiten, oder ärztliche Behandlungen wie Organtransplantation und Krebschemotherapie zu sehen.

Ich denke, dass die Agenturen, die medizinische Forschung finanzieren, glauben Sie, wenn wir die Heilung für Krebs und AIDS finden können, dann ist Kryptokokke nicht mehr eine Ausgabe. Aber wir haben nach diesen Heilungen für Jahrzehnte gesucht und Millionen Leute sind an der Kryptokokke gestorben, weil wir nicht ausreichenden Träger für Kryptokokkenforschung haben.

Darüber hinaus sind Organtransplantationen und immun-bedingte Krankheiten wie Diabetes und Lupus, mit vielen dieser Behandlungen im Zunehmen, die Patienten größeres für Kryptokokkose riskieren. Diese Krankheit wird nicht weggehen, also benötigen wir wirklich Grundlagenforschung, zu verstehen, wie Kryptokokke Krankheit verursacht.

Dieses führt zu den zweiten Grund, warum Kryptokokke durch Forschung verlassen worden ist - es ist eine sehr komplexe Krankheit, die durch einen sehr komplexen Organismus verursacht wird.

Evolutionarily, Pilze sind zu den Menschen als Bakterien, Viren oder sogar Pflanzen viel eng verwandter. Pilze wie Kryptokokken haben viele der gleichen grundlegenden Prozesse, wie die menschlichen Zellen, Drogen so kennzeichnend, die Kryptokokkenzellen beenden, ohne menschliche Zellen auch zu schädigen, sehr schwierig ist.

Um dieses Problem zu überwinden, benötigen wir einen gerichteteren Anflug Auslegung Drogen beizumischen die zuerst das Kennzeichnen des einzigartigen Prozesse Kryptokokkengebrauches Krankheit zu verursachen und Drogen dann speziell konstruieren erfordert die diese Prozesse anvisieren.

Teilen von Kryptokokke neoformans Zelle grünes Leuchtstoff Protein-beschriftetes zytoskelett-tubulin ausdrückend und mit DAPI befleckt, um den Kern sichtbar zu machen. Bildhöflichkeit von Mitgliedstaat Fu und von K Nielsen.

Teilen von Kryptokokke neoformans Zelle grünes Leuchtstoff Protein-beschriftetes (GFP) zytoskelett-tubulin ausdrückend und mit DAPI befleckt, um den Kern sichtbar zu machen. Bildhöflichkeit von Mitgliedstaat Fu und von K Nielsen.

Wie hoffen Sie, dieses zu ändern?

Mein Forschungsprogramm hat sich auf das Verständnis konzentriert, was Kryptokokken Krankheit verursachen lässt. Wir werden pilzartigen Sporen mit jedem Atem ausgesetzt, den wir nehmen, noch verursachen diese Pilze nicht Krankheit, weil sie nicht in der Lage sind, der dramatischen Veränderung schnell sich anzupassen, die auftritt, wenn sie von der Umgebung zum Menschen gehen.

Der menschliche Körper, der nicht nur eine höhere Temperatur als die Umgebung aber auch ein Immunsystem hat, das versucht, beendet die pilzartigen Zellen. Meine Forschungsgruppe hat gezeigt, dass Kryptokokke ein neues Zellbaumuster produziert - Ruf„Titan“ Zellen - die für diesen Übergang von der Umgebung zum Hauptrechner kritisch sind-.

Eine Kryptokokke neoformans Titanzelle, die sich teilt, um eine Mutanttochterzelle zu produzieren. Bildhöflichkeit von li. Okagaki und von K Nielsen.

Eine Kryptokokke neoformans Titanzelle, die sich teilt, um eine Mutanttochterzelle zu produzieren. Bildhöflichkeit von li. Okagaki und von K Nielsen.

Was bekannt aktuell über die Methode, in der die Titanzellen Kryptokokken sich dem Hauptrechner anpassen lassen?

Titanzellen bringen den Prozess der Entwicklung und der natürlichen Auswahl in Schwung und lassen Kryptokokke der menschlichen Umgebung sehr schnell sich anpassen. Evolutionsprozesse, die normalerweise Hunderte oder Tausenden Generationen Kryptokokken nehmen würden, können in gerade ein oder zwei Generationen durchführen.

Zu eine Comic-Buch-Analogie verwenden, soll sie ein bisschen wie die X-Männer, die zu lebens- geholt werden, wo neue Merkmale, die Überleben verbessern, „spontan“ auftreten in einer Einzelperson erscheinen. Kryptokokke ist nicht ziemlich so mysteriös wie die X-Männer, weil wir wirklich wissen, dass Titanzellen zuerst gebildet werden müssen und wir auch einige der molekularen Prozesse gekennzeichnet haben, die für die genetischen Änderungen gefordert werden, die den neuen Merkmalen zugrunde liegen.

Wie integrieren Sie Chemie und strukturelle Biologie in Ihre Studien?

Meine Forschungsgruppe hat etwas von der molekularen Maschinerie gekennzeichnet, die für die Prozesse verantwortlich ist, die Titanzellen produzieren. Wir wissen, dass diese Maschinerie zur Kryptokokke einzigartig ist, aber wir nicht noch können, die Maschinerie arbeitet.

Wir verwenden Chemie und strukturelle Biologie, um die Aufgaben zu bestimmen, die durch die molekulare Maschinerie wahrgenommen werden. Wichtiger, können wir Drogen dann synthetisieren, die diese molekulare Maschinerie nachahmen, aber die nicht richtig arbeiten Sie und diese Drogen verwenden Sie, um Titanzellproduktion zu stören.

Die Kryptokokkentitanzellen (angezeigt im Rot) sind größer als die Hauptrechnerphagozyten (grau), während die typischen Größe Kryptokokkenzellen (angezeigt im Blau) in der Lage sind, durch die Wirtszellen phagocytosed und beendet zu werden. Bildhöflichkeit von li. Okagaki und von K Nielsen.

Die Kryptokokkentitanzellen (angezeigt im Rot) sind größer als die Hauptrechnerphagozyten (grau), während die typischen Größe Kryptokokkenzellen (angezeigt im Blau) in der Lage sind, durch die Wirtszellen phagocytized und beendet zu werden. Bildhöflichkeit von li. Okagaki und von K Nielsen.

Werden Sie, verstehend, wie die Krankheitserregerursachenkrankheit uns helfen, Methoden zu bestimmen, es zu behandeln?

Verständnis, wie Kryptokokkenursachenkrankheit eine notwendige Stufe ist, zum von Drogen zu konstruieren, die speziell Kryptokokkenzellen anvisieren, ohne menschliche Zellen zu beenden. Wir müssen kritische Prozesse kennzeichnen, die Kryptokokke - wie Produzieren von Titanzellen - aber die tun muss, menschliche Zellen nicht tun. Weil die Titanzellen für eine Anpassung wichtig sind, die nicht durch menschliche Zellen durchgeführt wird, können wir diese Kenntnisse verwenden, um Drogen zu konstruieren, die diesen Prozess anvisieren.

Was denken Sie die zukünftigen Griffe für Kryptokokkenforschung und welcher Bedarf getan zu werden, um Forschung auf diesem pilzartigen Krankheitserreger zu erhöhen?

Kryptokokke ist ein komplexer Organismus - in vielerlei Hinsicht gerade so komplex wie menschliche Zellen. Darüber hinaus beginnen wir nur gerade, festzustellen, wie vielfältig die Interaktionen zwischen Kryptokokken und Menschen sind und wie diese Interaktionen Krankheit auswirken.

Wir haben jetzt die wissenschaftlichen Werkzeuge, die notwendig sind, Kryptokokke zu verstehen und neue Behandlungsstrategien zu entwickeln. Wir haben eine einzigartige Gelegenheit, bahnbrechende Fortschritte in der Verhinderung und in der Behandlung der Kryptokokkeninfektion zu machen, die Millionen Leben retten kann. Wir benötigen gerade mehr auf diesen tödlichen Krankheitserreger gerichtet zu werden Finanzierungs- und Forschungssachkenntnis.

Wo können Leser mehr Informationen finden?

Zusätzliche Information über Kryptokokke kann in den US-Mitte für Krankheitsbekämpfung und Weltgesundheitsorganisation gefunden werden.

Über außerordentlichen Professor Kirsten NielsenKirsten Nielsen

Nach dem Empfangen ihres Ph.D. von der Staat North Carolina-Universität und der Ausführung von Habilitationsstudien an Duke University, schloss sich Kirsten Nielsen der Abteilung von Mikrobiologie und von Immunologie an der Universität von Minnesota an, im Jahre 2007 in der sie jetzt ein fest angestellter außerordentlicher Professor ist.

Ihre Forschung interessiert Fokus auf pilzartiger Pathogenese, mit Betonung auf Kryptokokke. Speziell hat sie ein Übersetzungsforschungsprogramm, das ihre Sachkenntnis in der grundlegenden molekularen/immunologischen Pathogenese mit Drogenentwicklung und klinischen Behandlungsversuchen kombiniert.

Kirsten Nielsen wurde einen Fulbright-Gelehrten im Jahre 2015 benannt. Als Teil dieses Preises arbeitet sie aktuell mit Kollegen in der Schule von Chemie und von molekularen Biowissenschaften an der Universität von Queensland.

April Cashin-Garbutt

Written by

April Cashin-Garbutt

April graduated with a first-class honours degree in Natural Sciences from Pembroke College, University of Cambridge. During her time as Editor-in-Chief, News-Medical (2012-2017), she kickstarted the content production process and helped to grow the website readership to over 60 million visitors per year. Through interviewing global thought leaders in medicine and life sciences, including Nobel laureates, April developed a passion for neuroscience and now works at the Sainsbury Wellcome Centre for Neural Circuits and Behaviour, located within UCL.

Advertisement