O professor da tecnologia de Virgínia ganha uma concessão de $1,85 milhões NIH para a pesquisa da sepsia

Uma gota de sangue contem 5.000 neutrófilo, o tipo o mais abundante de glóbulo branco que é distribuído pelo sistema imunitário humano. Durante todo o corpo inteiro, um ser humano tem 25 bilhões destes soldados de infantaria que estão patrulhando implacàvel para lutar os micróbios patogénicos de invasão.

Mas, às vezes, este exército celular interpreta mal sinais e torna-se confuso.

Imagine que o dano que difundido estes soldados poderiam causar se pisaram fora da linha e atacaram os órgãos mesmos de que nossas vidas dependem. Triste, esta é uma realidade que 1,7 milhão americanos enfrentam cada ano. Esta circunstância é chamada sepsia.

A sepsia ocorrer quando os overresponds do sistema imunitário do corpo a uma infecção. Se a circunstância não é diagnosticada cedo bastante, pode conduzir à falha e à morte do órgão. De acordo com o Centro de controlo de enfermidades e a prevenção, a sepsia é responsável para as mortes de 270.000 americanos cada ano - e é o assassino do número um em hospitais dos E.U.

É como você está tendo esta guerra dentro de seu corpo. Nós queremos compreender como nós podemos ajustar as pilhas imunes de modo que possam lutar infecções sem este exagero que enorme aquele conduz à sepsia.”

Caroline Jones, professor adjunto, departamento de ciências biológicas na faculdade da ciência

Jones recebeu uma concessão de $1,85 milhões MIRA R35 do instituto nacional das ciências médicas gerais (NIGMS), um dos institutos de saúde nacionais (NIH), para estudar os factores que são a base dos processos de tomada de decisão que determinam a migração, a diferenciação, e a activação da pilha imune em resposta à sepsia.

A concessão de MIRA, que representa a concessão da pesquisa dos investigador de aumento, fornece cientistas a maiores estabilidade e flexibilidade em sua pesquisa, que aumenta inerente as possibilidades para que os cientistas façam descobertas enormes no campo.

Este março passado, Jones publicou um papel nas fronteiras na imunologia com Liwu Li, um professor de ciências biológicas na faculdade da ciência, e Brittany Boribong, um aluno diplomado na genética, na bioinformática, e na biologia computacional, que era o primeiro autor. Este trabalho estava na parte financiada por Descoberta Financiamento que foi concedida a Jones e a Li pelo decano da faculdade da ciência, Sally Morton do decano, no ano passado.

Actuando como uma alpondra a sua pesquisa actual, o papel mostrou que o processo de tomada de decisão de neutrófilo se torna defeituoso quando as pilhas imunes são expor aos níveis muito baixos de inflamação.

Os pesquisadores observaram que estes baixos níveis de inflamação aprontaram o sistema imunitário para uma resposta excessivamente violenta a um invasor. Igualmente observaram que as pilhas migraram espontâneamente através do microambiente, em vez do título ao local da infecção.

“Às vezes os neutrófilo obtêm perdidos quando são expor aos baixos níveis super de inflamação. E você pode imaginar que uma pessoa que seja insalubre, como se têm a síndrome gotejante do intestino ou uma dieta insalubre, teria isto de baixo nível da inflamação. E então quando obtêm uma infecção, suas pilhas imunes fazem as decisões erradas, e respondem na maneira errada,” disse Jones.

“É que batida secundária onde ficam a sepsia. Foram predispor àquela mais cedo sobre devido à programação das pilhas.”

Monitorando a inflamação, Jones espera que esta pesquisa pode ajudar doutores e pacientes a beliscar a sepsia no botão.

A literatura popular mostrou que há umas determinadas dietas e mudanças do estilo de vida que podem ajudar pacientes a regular seus níveis da inflamação. Se os pesquisadores podem encontrar que uma maneira monitora pròxima funções celulares em um ajuste médico, os pacientes poderão ver também se são predispor não somente à sepsia, mas outras doenças inflamatórios.

A “inflamação pode jogar um papel basicamente em cada doença, e controlar seus níveis inflamatórios é altamente importante,” disse Jones.

Usando-se in vitro e in vivo os modelos, Jones e sua equipe poderão assegurar-se de que sua pesquisa seja eficaz do banco à cabeceira.

“Nós tomaremos uma aproximação reductionist com in vitro a microplaqueta microfluidic, onde nós podemos precisamente controlar determinadas variáveis. E então in vivo na situação, nós podemos então confirmar o que nós estamos observando e que o que nós estamos olhando são a maioria factores importantes ou de variáveis.”

Jones e sua equipe começarão tomando pilhas dos pacientes sépticos. Usando uma microplaqueta microfluidic, manipularão o microambiente para ver sob que circunstâncias as pilhas podem migrar correctamente e lutar os micróbios patogénicos eficazmente. Embora usar este método forneça pesquisadores uma grande quantidade de dados, esta não espelha exactamente os processos que estão indo sobre para dentro de um organismo vivo.

Para tomar coisas ao nível seguinte, os pesquisadores implantarão hydrogels em modelos do rato para visualizar como as pilhas migrarão e lutarão em um organismo inteiro. Estes hydrogels igualmente permitirão que os pesquisadores ajustem que sinais uma pilha recebe.

A maioria de cientistas concordariam que ter demasiados dados é nunca uma coisa ruim. Para Jones, precisa um grupo extra de mãos de fazer o sentido destas grandes séries de dados e da modelagem. Assim, Stanca Ciupe, Lauren Childs, e Matthias Chung, tudo no departamento da tecnologia de Virgínia de matemática na faculdade da ciência, estarão lançando dentro para ajudar Jones e seus esforços.

“Nós temos que ter os matemáticos a bordo a poder fazer o sentido dele. Não é apenas sim e não. Obtem muito mais complicado do que aquele. Quando você está tomando amostras pacientes, há umas toneladas de variáveis e há muitos fenótipos que nós estamos olhando.”

Jones é um proponente forte da pesquisa interdisciplinar porque é enfrentada frequentemente com resolução dos problemas intratáveis, que chama “perguntas grandes,” com a sepsia que é um deles.

“Há tão muitas complexidades, e eu penso realmente que você precisa de tomar as forças de todos estes campos diferentes e dos unir para poder responder a estes tipos de perguntas.”

Se os pesquisadores podem compreender os mecanismos básicos atrás da inflamação e da sepsia, Jones quereria em seguida explorar como a sepsia afecta a função do cérebro.

“Sabe-se com 60 por cento dos povos que sobrevivem à sepsia desenvolvem a desordem cargo-traumático do esforço (PTSD). Poderia ser porque atravessaram um evento tão traumático, mas é igualmente produto químico provável - que têm estes níveis enormes de inflamação que afectam seu cérebro.”

Além do que o grupo e o Boribong da imunologia de Li, Jones está colaborando com o IE de Susanti, um especialista na medicina crítica do cuidado e o professor adjunto no departamento da medicina interna na Faculdade de Medicina de Carilion da tecnologia de Virgínia, que ajudará com a identificação e a coleção de amostras pacientes para esta pesquisa.