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Os pesquisadores do sudoeste de UT descobrem os microreactor do corpo para a imunidade inata

Uma enzima dedetecção forma as gotas que actuam como os bioreactores minúsculos que criam moléculas para estimular a imunidade inata - a primeira resposta do corpo à infecção, relatório do sudoeste dos pesquisadores de UT. O trabalho, relatado hoje na ciência do jornal, podia conduzir aos tratamentos novos para infecções, a doença auto-imune, e o cancro.

Uma indicação de todos os três daquelas doenças é a presença de ADN - estrangeiro ou auto - na pilha gel-como o interior conhecido como o citoplasma, disse o Dr. Zhijian “James” Chen, professor da biologia molecular em UT do sudoeste, um investigador do Howard Hughes Medical Institute, e autor superior do estudo. O autor principal do estudo é aluno diplomado Mingjian Du.

Em 2012, o laboratório do Dr. Chen descobriu a sintase cíclica da enzima GMP-AMP (cGAS), que actua como um sensor em um sistema de alarme celular para a imunidade inata. O corpo tem dois sistemas imunitários. O primeiro é um inato, ou inato, o sistema imunitário que guarda o corpo contra ameaças ele primeiramente encontros. O segundo é o sistema imunitário adaptável que distribui pilhas imunes especializadas para erradicar os micróbios patogénicos.

O cGAS inato do sensor da imunidade soa o alarme quando encontra o ADN - dos micróbios patogénicos ou de próprias pilhas do corpo no caso da doença auto-imune - nas áreas da pilha onde esse material genético não deve estar. O Dr. Chen igualmente identificou o cGAMP pequeno da molécula, que é produzido pelo cGAS e pelas funções da enzima como um mensageiro secundário esse respostas imunes inatas dos disparadores.

O estudo actual encontra que quando o cGAS encontra o ADN patogénico, liga com o ADN para criar o gota-tamanho, os microreactor que se mantêm unidos apesar da falta de uma membrana. O estudo identifica o mecanismo que mantem as gotas unidas como a separação de fase líquida, que é similar à maneira que o petróleo separa do vinagre depois que uma garrafa do molho da salada é agitada.

“As gotas actuam como microreactor para acelerar as reacções que agitam para fora o cGAMP pequeno da molécula, que activa o sistema imunitário,” Dr. Chen disseram.

“Com uma compreensão detalhada do caminho, será possível desenvolver e projectar uma variedade de drogas para o cancro e as outras doenças,” disse o Dr. Chen, director do centro para a pesquisa da inflamação e de um membro no centro para a genética da defesa do anfitrião que guardara a cadeira de George L. MacGregor Distinto na ciência biomedicável. “Diversas empresas estão trabalhando em tratamentos potenciais agora. Para doenças auto-imunes tais como o lúpus - em que cGAS é girado aberrante sobre por auto-ADN no interior da pilha - o objetivo é encontrar inibidores do cGAS. Com infecções, seria bom aumentar a defesa imune do corpo. Há igualmente a esperança de encontrar as drogas que estimulam o caminho do cGAS para impulsionar os efeitos da imunoterapia do cancro.”

No estudo, o Du e Chen encontraram um efeito de ponto inicial no sistema do cGAS. Em estudos do tubo de ensaio encontraram que embora o ADN e o cGAS fossem necessários retroceder fora a formação de gotas membraneless, uma quantidade minúscula ou de ADN ou a enzima não soa o alarme.

Quando os níveis de ADN e de cGAS alcançam um ponto inicial, as gotas líquidas formam e o caminho retrocede na engrenagem. Esta resposta do ponto inicial permite que o cGAS tolere os baixos níveis de auto-ADN que podem entrar o contacto com a enzima dentro das pilhas mas para provocar uma resposta rigorosa quando o ADN alcança um nível de ponto inicial, como no caso de infecções virais, disse.

Este mecanismo assegura-se de que o sistema imunitário possa lutar infecções sem causar reacções auto-imunes em indivíduos saudáveis. Contudo, em alguns indivíduos que têm os níveis elevados de auto-ADN que entram o contacto com cGAS em suas pilhas, as doenças auto-imunes podem ocorrer, Dr. Chen adicionaram.

“Nós estudamos previamente um modelo do rato da doença auto-imune. Em uma experiência em que nós poderíamos remover 50 por cento da enzima do cGAS, nós encontramos que fazer curou tão completamente a doença nos ratos. Previamente, isso que encontra era difícil de explicar. Agora, este modelo novo de um efeito de ponto inicial para a separação de fase cGAS-ADN explica encontrar, o” Dr. Chen disse.