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Estude respostas imunes dos mapas à tuberculose através de 3 espécies

A tuberculose (TB) é um do mundo que aborrece problemas de saúde públicos. Aproximadamente 1,5 milhões de pessoas morreram desta infecção bacteriana do pulmão em 2018, e a Organização Mundial de Saúde (WHO) calcula esse um quarto da população de mundo -- uns 2 bilhão povos, na maior parte em países em vias de desenvolvimento -- são contaminados com as bactérias que causa a TB.

Por décadas, os cientistas têm estudado a doença mortal nos ratos e nos outros modelos do animal para desenvolver farmacoterapias e vacinas para tratar ou impedir a infecção. Mas os resultados nos animais com TB não traduzem sempre bem aos povos com a doença, deixando cientistas confundidos pelas discrepâncias.

Agora, um estudo novo conduzido pela Faculdade de Medicina da universidade de Washington em St Louis oferece um mapa de estradas genético que detalha as similaridades e as diferenças em respostas imunes à TB através de três espécies -- ratos, macaques e seres humanos. De acordo com os pesquisadores, a introspecção nos caminhos imunes que são activados em modelos diversos da infecção da TB servirá como uma ferramenta valiosa para os cientistas que estudam e que trabalham para erradicar a doença.

A pesquisa, o 29 de janeiro aparecendo na medicina Translational da ciência do jornal, é uma colaboração entre a universidade de Washington; o instituto de investigação biomedicável de Texas em San Antonio; e a universidade de Cape Town em África do Sul.

Por muitos anos, os cientistas foram frustrados pelo facto esse os modelos animais da TB -- especialmente os ratos genetically idênticos estudados tão frequentemente -- não reflicta realmente o que nós vemos nos povos com infecções da TB. Este estudo é importante porque agora nós mostramos em grande detalhe onde estes modelos animais sobrepor com os seres humanos com TB e onde não fazem.”

Shabaana A. Khader, PhD, autor co-superior, professor da microbiologia molecular na universidade de Washington

Ao contrário dos muitos o rato precedente estuda, pesquisa nova os ratos genetically diversos envolvidos que recapitulam mais pròxima a vasta gama de severidade da infecção da TB nos seres humanos: Alguns indivíduos contaminados não mostram nenhum sintoma; outro mostram graus intermediários de severidade; e ainda outro desenvolvem a inflamação extrema dos pulmões.

Com co-autor Deepak Kaushal, PhD, no instituto de investigação biomedicável de Texas, os pesquisadores compararam as respostas genéticas e imunes à infecção da TB nestes ratos diversos com as respostas de macaques TB-contaminados no laboratório de Kaushal. E com co-autor Thomas J. Scriba, PhD, da universidade de Cape Town, a equipa de investigação analisou amostras de sangue dos adolescentes no cabo ocidental, África do Sul, que são registrados em um ensaio clínico que investiga a infecção da TB. As amostras dos povos permitiram que os pesquisadores analisassem e comparassem dados dos ratos e dos macaques com uma escala das respostas à infecção da TB em jovens.

A pesquisa passada deste ensaio clínico longo identificou um grupo de 16 genes cujos os testes padrões da activação previram o início da doença da TB mais do que um ano antes do diagnóstico. Estes genes -- chamou uma assinatura humana do gene da TB -- diferido significativamente em seus testes padrões da activação entre os jovens que desenvolveram sintomas da TB e os aqueles que não fizeram.

Nos macaques, os primatas estreitamente relacionados aos seres humanos, cientistas têm supor por muito tempo que a infecção da TB se assemelha pròxima a tal infecção nos povos.

“Nossos dados demonstram que 100% dos genes identificados previamente como uma sobreposição humana da assinatura do gene da TB nos macaques e nos povos,” disse autor Makedonka co-superior Mitreva, PhD, um professor da medicina e da genética na universidade de Washington e em um pesquisador no instituto do genoma do McDonnell da universidade. “É importante ter os dados definitivos mostrá-lo para ser verdadeiro.”

Havia uma sobreposição significativa entre seres humanos e ratos também, de acordo com os pesquisadores, incluindo co-primeiro Mushtaq Ahmed autores, PhD, um professor adjunto da microbiologia molecular no laboratório de Khader; Shyamala Thirunavukkarasu, PhD, um cientista do pessoal no laboratório de Khader; e Bruce A. Rosa, PhD, um professor adjunto da medicina no laboratório de Mitreva. Mas igualmente identificaram os caminhos genéticos que diferiram entre ratos e seres humanos, fornecendo análise detalhada das áreas onde a TB nos ratos é pouco susceptível de apontar à introspecção significativa na infecção humana da TB.

“Até aqui, nós estudamos modelos do rato para compreender a progressão da doença da TB, não conhecendo onde a doença do rato traduz à doença humana e onde não faz,” Khader dissemos. “Agora, nós mostramos que muitas áreas traduzem mas que há os aspectos importantes da infecção da TB que não fazem. Se você se está usando o rato modela para desenvolver as vacinas da TB ou a outra terapêutica que as áreas de alvo que não sobrepor, você provavelmente não sucederão.”

Mitreva adicionado, “nosso estudo informará pesquisadores quando podem precisar de se transportar a um modelo animal diferente para estudar seus caminhos genéticos ou moleculars do interesse.”

Os pesquisadores estudaram em detalhe os genes que aumentam na expressão nos povos que desenvolvem a doença severa da TB. De 16 tais genes identificados nos povos, podiam estudar 12 nos ratos. Quatro dos genes não poderiam ser estudados porque os ratos não têm versões equivalentes de tais genes ou, quando tais genes foram eliminados, do rato que os embriões morreram durante a revelação.

Os cientistas encontraram que os 12 genes caem em três categorias: aqueles que fornecem a protecção contra a infecção da TB; aqueles que conduzem à maior susceptibilidade à infecção da TB; e aqueles que não tiveram nenhum efeito de qualquer maneira. Tal informação será útil na terapêutica futura procurando que poderia, por exemplo, impulsionar efeitos de genes protectores ou fechar o prejudiciais.

De acordo com Khader e Mitreva, seus planos da equipe para usar o conhecimento novo para compreender melhor as infecções que se tornaram resistentes aos medicamentos, um problema crescente da TB nos lugares onde a doença é endémico. Além, aproveitarão a informação para ajudar a compreender porque a vacina da TB administrada frequentemente aos grupos de pessoas de alto risco trabalha bem em alguns indivíduos mas não em outro.

Com os dados brutos do estudo publicamente - disponível, Khader e Mitreva disse que são esperançosos ele servirão como um recurso valioso às comunidades da pesquisa e da imunologia da TB no mundo inteiro.

Source:
Journal reference:

Ahmed, M., et al. (2020) Immune correlates of tuberculosis disease and risk translate across species. Science Translational Medicine. doi.org/10.1126/scitranslmed.aay0233.