Professore di tecnologia della Virginia estrae una concessione di $1,85 milioni NIH per la ricerca di sepsi

Una goccia di sangue contiene 5.000 neutrofili, il tipo più abbondante di globulo bianco che è spiegato dal sistema immunitario umano. In tutto l'intero organismo, un essere umano ha 25 miliardo di questi soldati di fanteria che stanno sorvegliando implacabile per combattere gli agenti patogeni d'invasione.

Ma, a volte, questo esercito cellulare interpreta erroneamente i segnali ed è confuso.

Immagini che il danno diffuso questi soldati potrebbero causare se facessero un passo dalla riga ed attaccassero gli organi stessi da cui le nostre vite dipendono. Tristemente, questa è che una realtà che 1,7 milione Americani affrontano ogni anno. Questa circostanza è chiamata sepsi.

La sepsi si presenta quando i overresponds del sistema immunitario dell'organismo ad un'infezione. Se la circostanza non è diagnosticata abbastanza presto, può piombo all'errore ed alla morte dell'organo. Secondo il centro di controllo delle malattie e la prevenzione, la sepsi è responsabile delle morti di 270.000 Americani ogni anno - ed è l'uccisore di numero uno negli ospedali degli Stati Uniti.

È come voi sta avendo questa guerra dentro il vostro organismo. Vogliamo capire come possiamo sintonizzare le celle immuni in moda da poterle combattere essi le infezioni senza questa reazione eccessiva che enorme quella piombo a sepsi.„

Caroline Jones, assistente universitario, dipartimento delle scienze biologiche nell'istituto universitario di scienza

Jones ha stato sovvenzionato di $1,85 milioni MIRA R35 dall'istituto nazionale delle scienze mediche generali (NIGMS), uno degli istituti della sanità nazionali (NIH), per studiare i fattori che sono alla base dei processi decisionali che determinano la migrazione, la differenziazione e l'attivazione delle cellule immuni in risposta a sepsi.

La concessione di MIRA, che corrisponde al premio della ricerca dei ricercatori d'elevazione, fornisce agli scienziati la maggiori stabilità e flessibilità nella loro ricerca, che inerentemente aumenta le probabilità affinchè gli scienziati faccia le innovazioni enormi nel campo.

Questo marzo passato, Jones ha pubblicato un documento nelle frontiere in immunologia con Liwu Li, un professore delle scienze biologiche nell'istituto universitario di scienza e Bretagna Boribong, un dottorando nella genetica, nella bioinformatica e nella biologia di calcolo, che era il primo autore. Questo lavoro era in parte costituito un fondo per tramite la Discovery Fund del decano che ha ricevuto a Jones ed a Li dal decano dell'istituto universitario di scienza, la battuta Morton, l'anno scorso.

Fungendo da pietra facente un passo alla loro ricerca corrente, il documento ha indicato che il processo decisionale dei neutrofili diventa difettoso quando le celle immuni sono esposte ai livelli molto bassi di infiammazione.

I ricercatori hanno osservato che questi bassi livelli di infiammazione hanno innescato il sistema immunitario per una risposta eccessivamente violenta ad un invasore. Egualmente hanno notato che le celle hanno migrato spontaneamente attraverso il microenvironment, invece dell'abbattimento al sito dell'infezione.

“A volte i neutrofili si perdono quando sono esposti ai bassi livelli eccellenti di infiammazione. E potete immaginare che una persona che è non sana, come se hanno la sindrome colante dell'intestino o una dieta non sana, avreste questo a basso livello di infiammazione. E poi quando ottengono un'infezione, le loro celle immuni prendono le decisioni sbagliate e rispondono nel modo sbagliato,„ ha detto Jones.

“È che colpo secondario dove ottengono la sepsi. Sono state predisposte più presto a quella sopra a causa della programmazione delle celle.„

Riflettendo l'infiammazione, Jones spera che questa ricerca possa aiutare medici ed i pazienti a pizzicare la sepsi nel germoglio.

La letteratura popolare ha indicato che ci sono determinati diete e cambiamenti di stile di vita che possono aiutare i pazienti a regolamentare i loro livelli di infiammazione. Se i ricercatori possono trovare che un modo riflette molto attentamente le funzioni cellulari in una regolazione medica, i pazienti potranno vedere se sono predisposti non solo a sepsi, ma altre malattie infiammatorie pure.

“L'infiammazione può svolgere basicamente un ruolo in ogni malattia e gestire i vostri livelli infiammatori è altamente importante,„ ha detto Jones.

Facendo uso di in vitro e in vivo i modelli, Jones ed il suo gruppo potranno assicurarsi che la loro ricerca sia efficace dal banco al lato del letto.

“Adotteremo un approccio riduzionista con il chip microfluidic in vitro, in cui possiamo gestire precisamente determinate variabili. E poi in vivo nella situazione, possiamo poi confermare che cosa stiamo osservando e che che cosa stiamo esaminando sono la maggior parte di fattori importanti o delle variabili.„

Jones ed il suo gruppo cominceranno catturando le celle dai pazienti settici. Facendo uso di un chip microfluidic, manipoleranno il microenvironment per vedere in che circostanze celle possono migrare correttamente e combattere gli agenti patogeni efficacemente. Sebbene usando questo metodo fornisca ai ricercatori un gran numero di dati, questo non rispecchia esattamente i trattamenti che stiano accendendo dentro di un organismo vivente.

Per catturare le cose al livello seguente, i ricercatori impianteranno gli idrogel nei modelli del mouse per visualizzare come le celle migreranno e combatteranno in un intero organismo. Questi idrogel egualmente permetteranno che i ricercatori sintonizzino che segnali una cella riceve.

La maggior parte dei scienziati acconsentirebbero che avere troppi dati non è mai una cattiva cosa. Per Jones, ha bisogno di un insieme del supplemento delle mani di avere significato di questi grandi insiemi e di modellistica di dati. Così, Stanca Ciupe, Lauren Childs e Matthias Chung, tutto nel dipartimento della tecnologia della Virginia di matematica nell'istituto universitario di scienza, lanceranno dentro per aiutare Jones ed i suoi sforzi.

“Dobbiamo avere matematici a bordo da potere avere significato di. Non è appena sì e no. Ottiene molto più complicato di quello. Quando state prelevando i campioni pazienti, ci sono tonnellate di variabili e ci sono molti fenotipi che stiamo esaminando.„

Jones è un forte fautore della ricerca interdisciplinare perché è affrontata spesso a risolvere i problemi intrattabili, che chiama “grandi domande,„ con sepsi che è uno di loro.

“Ci sono tante complessità e realmente penso che dobbiate catturare le resistenze di tutti questi campi differenti ed un per potere rispondere a questi tipi di domande.„

Se i ricercatori possono capire i meccanismi di base dietro infiammazione e sepsi, Jones dopo vorrebbe esplorare come la sepsi pregiudica la funzione del cervello.

“È conosciuto con 60 per cento della gente che sopravvive alla sepsi sviluppa il disordine post - traumatico di sforzo (PTSD). Potrebbe essere perché ha passato con così evento traumatico, ma è egualmente prodotto chimico probabile - che hanno questi livelli enormi di infiammazione che pregiudicano il loro cervello.„

Oltre al gruppo e a Boribong dell'immunologia di Li, Jones sta collaborando con lo IE di Susanti, uno specialista nella medicina critica di cura ed il professore associato nel dipartimento di medicina interna alla scuola di medicina di Carilion di tecnologia della Virginia, che assisterà all'identificazione ed alla raccolta dei campioni pazienti per questa ricerca.