Le professeur de tech de la Virginie gagne la concession de $1,85 millions NIH pour la recherche de sepsie

Une goutte de sang contient 5.000 neutrophiles, le type le plus abondant de globule blanc qui est déployé par le système immunitaire humain. Dans tout le corps entier, un être humain a 25 milliards de ces soldats d'infanterie qui patrouillent implacablement pour combattre les agents pathogènes de envahissement.

Mais, parfois, ces forces terrestres cellulaires mal interprètent des signes et deviennent confuses.

Imaginez que les dégâts répandus que ces soldats pourraient entraîner s'ils faisaient un pas hors de la ligne et attaquaient les organes mêmes dont nos durées dépendent. Tristement, c'est une réalité que 1,7 millions d'Américains font face à chaque année. Cette condition est sepsie appelée.

La sepsie se produit quand les overresponds de système immunitaire de l'organisme à une infection. Si la condition n'est pas diagnostiquée assez tôt, elle peut mener à l'échec et à la mort d'organe. Selon le Centre de Contrôle des Maladies et la prévention, la sepsie est responsable des morts de 270.000 Américains chaque année - et c'est le tueur du numéro un dans des hôpitaux des États-Unis.

Il est comme vous ont cette guerre à l'intérieur de votre fuselage. Nous voulons comprendre comment nous pouvons ajuster les cellules immunitaires de sorte qu'elles puissent combattre des infections sans cette réaction exagérée énorme que cela mène à la sepsie. »

Caroline Jones, professeur adjoint, service des sciences biologiques dans l'université de la Science

Jones a reçu une concession de $1,85 millions MIRA R35 de l'institut national des sciences médicales générales (NIGMS), un des instituts de la santé nationaux (NIH), pour étudier les facteurs qui sont à la base des processus décisionnels qui déterminent le transfert, la différenciation, et l'activation de cellule immunitaire en réponse à la sepsie.

La concession de MIRA, qui représente la récompense des recherches des chercheurs de maximum, fournit à des scientifiques une stabilité et une souplesse plus grandes dans leur recherche, qui augmente par nature les occasions pour que les scientifiques effectuent des découvertes énormes dans le domaine.

Ce mars antérieur, Jones publié un papier dans les frontières en immunologie avec Liwu Li, un professeur des sciences biologiques dans l'université de la Science, et la Bretagne Boribong, un étudiant de troisième cycle en génétique, bio-informatique, et bio-informatique, qui était le premier auteur. Ce travail était en partie financé par Discovery Fund du doyen qui a été attribué à Jones et à Li par le doyen de l'université de la Science, sortie Morton, l'année dernière.

Agissant en tant que pierre de progression à leur recherche actuelle, le papier a prouvé que le processus décisionnel des neutrophiles devient défectueux quand des cellules immunitaires sont exposées aux concentrations très faibles de l'inflammation.

Les chercheurs ont observé que ces concentrations faibles de l'inflammation ont amorcé le système immunitaire pour une réaction excessivement violente à un envahisseur. Ils ont également remarqué que les cellules ont émigré spontanément par le micro-environnement, au lieu du cap au site de l'infection.

« Parfois les neutrophiles se perdent quand elles sont exposées aux concentrations faibles superbes de l'inflammation. Et vous pouvez imaginer qu'une personne qui est malsaine, comme si elles ont le syndrome inétanche d'intestin ou un régime malsain, auriez ceci à basse altitude de l'inflammation. Et puis quand elles obtiennent une infection, leurs cellules immunitaires prennent les décisions incorrectes, et elles répondent de la voie incorrecte, » a dit Jones.

« C'est que coup secondaire où elles attrapent la sepsie. Elles ont été prédisposées à celle plus tôt en circuit à cause de la programmation des cellules. »

En surveillant l'inflammation, Jones espère que cette recherche pourra aider des médecins et des patients à pincer la sepsie dans le bourgeon.

La littérature populaire a prouvé qu'il y a de certains régimes et modifications de mode de vie qui peuvent aider des patients à régler leurs niveaux d'inflammation. Si les chercheurs peuvent trouver qu'une voie suivent attentivement des fonctions cellulaires dans un cadre médical, les patients pourront voir s'ils sont prédisposés non seulement à la sepsie, mais d'autres maladies inflammatoires aussi bien.

La « inflammation peut jouer un rôle dans fondamentalement chaque maladie, et le réglage de vos niveaux inflammatoires est hautement important, » a dit Jones.

Utilisant in vitro et in vivo les modèles, Jones et son équipe pourront s'assurer que leur recherche est efficace du banc au chevet.

« Nous adopterons une approche reductionist avec la frite microfluidic in vitro, où nous pouvons avec précision régler certaines variables. Et puis dans in vivo la situation, nous pouvons alors confirmer ce que nous observons et que ce qui regardons nous sont les facteurs les plus importants ou les variables. »

Jones et son équipe commenceront en prenant des cellules des patients septiques. Utilisant une frite microfluidic, ils manipuleront le micro-environnement pour voir dans quelles conditions les cellules peuvent émigrer correctement et combattre des agents pathogènes effectivement. Bien que l'emploi de cette méthode fournisse à des chercheurs un grand nombre de caractéristiques, ceci ne reflète pas exact les procédés qui continuent à l'intérieur d'un organisme vivant.

Pour prendre des choses au prochain niveau, les chercheurs implanteront des hydrogels dans des modèles de souris pour concevoir comment les cellules émigreront et combattront dans un organisme entier. Ces hydrogels permettront également à des chercheurs d'ajuster quels signes une cellule reçoit.

La plupart des scientifiques conviendraient qu'avoir excessive caractéristique n'est jamais une mauvaise chose. Pour Jones, il a besoin d'un ensemble supplémentaire de mains pour sembler raisonnable de ces grands ensembles de données et de la modélisation. Ainsi, Stanca Ciupe, Lauren Childs, et Matthias Chung, tout dans le service du tech de la Virginie des mathématiques dans l'université de la Science, lanceront dedans pour aider Jones et ses efforts.

« Nous devons avoir des mathématiciens à bord à pouvoir sembler raisonnable de lui. Il n'est pas simplement oui et non. Il devient beaucoup plus compliqué que celui. Quand vous prélevez les échantillons patients, il y a des tonnes de variables et il y a beaucoup de phénotypes qui nous regardons. »

Jones est un partisan intense de recherche interdisciplinaire parce qu'il est souvent confronté à résoudre les problèmes insurmontables, qu'il appelle des « importantes questions, » avec la sepsie étant l'un d'entre eux.

« Il y a tant de complexités, et je pense réellement que vous devez prendre les forces de tous ces différents inducteurs et les remonter pour pouvoir répondre à ces types de questions. »

Si les chercheurs peuvent comprendre les mécanismes fondamentaux derrière l'inflammation et la sepsie, Jones voudrait ensuite explorer comment la sepsie affecte la fonction cérébrale.

« On le connaît avec 60 pour cent de gens qui survivent la sepsie développent le Trouble de stress goujon-traumatique (PTSD). Il pourrait être parce qu'ils sont passés par un tel événement traumatique, mais c'est également produit chimique susceptible - qu'ils ont ces niveaux énormes de l'inflammation qui affectent leur cerveau. »

En plus du groupe et du Boribong de l'immunologie de Li, Jones collabore avec l'IE de Susanti, un spécialiste en médicament critique de soins et le professeur agrégé au Service de médecine interne à l'École de Médecine de Carilion de tech de la Virginie, qui aidera avec l'identification et le ramassage d'échantillons patients pour cette recherche.