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Lo studio esplora i meccanismi genetici che sono alla base della resistenza alla leishmaniosi

In un articolo pubblicato nei rapporti scientifici, i ricercatori affiliati con l'università di São Paulo (USP) nel Brasile descrivono gli esperimenti eseguiti con i mouse che mostrano come i fattori genetici possono determinare se una persona è suscettibile o resistente alla leishmaniosi. Secondo gli autori, i risultati contribuiranno ad una migliore comprensione della leishmaniosi in esseri umani e contribuiranno a chiarire perché soltanto alcune di quelle persone infettate sviluppano la malattia.

La leishmaniosi è causata dai parassiti di protozoo del genere Leishmania. Secondo le specie in questione, l'infezione piombo per pelare le ulcerazioni (leishmaniosi cutanea) o le lesioni in organi interni quali il fegato e la milza (leishmaniosi viscerale). I parassiti sono trasmessi agli esseri umani e ad altri mammiferi dai morsi di insetto. Non ci sono vaccini disponibili per la malattia ed il suo trattamento è lungo, costoso e complicato.

Precisiamo per osservare il regolamento del gene nel nostro modello di studio per studiare la strategia usata da un organismo capace di resistenza dell'infezione e scoprire come differisce da un organismo suscettibile in questo senso.„

Ricercatore principale di Floeter-Inverno di Lucile Maria del progetto nel laboratorio di fisiologia dell'università di istituto delle scienze biologiche di São Paulo (IB-USP)

Gli studi sono stati intrapresi come componente dei due progetti tematici di supporto dalle fondamenta di ricerca di São Paulo - FAPESP: “Studi genomica biochimici, fisiologici e funzionali su interazione del Leishmania-macrofago„ e “sulla relazione del Leishmania-host “dal omics„ prospettiva„.

I ricercatori hanno usato due razze del mouse: BALB/c, che è naturalmente sensibile al parassita e C57BL/6, che è naturalmente resistente. Hanno infettato entrambi gli sforzi con il amazonensis di Leishmania, le specie che causa la leishmaniosi cutanea. Nell'articolo, sollecitano che l'identificazione degli indicatori molecolari per la resistenza alla malattia può essere utile per la diagnosi, la prognosi e l'intervento clinico.

Mappatura di espressione genica

Le specie di Leishmania hanno sviluppato la strategia di infezione dei macrofagi ospite, che sono uno dei tipi di celle immuni che dovrebbero partecipare a combattere il parassita. I macrofagi infettati possono scoppiare, rilasciando i protozoi moltiplicantesi, che poi infettano altri macrofagi vicini. A questo punto, l'infezione è considerata stabilita. Alternativamente, i parassiti sono uccisi dai macrofagi e la malattia non riesce a progredire.

Per creare un modello sperimentale dell'infezione dal parassita, i ricercatori hanno catturato le celle dal midollo osseo dei mouse, differenziato queste celle nei macrofagi ed infettato loro. Dopo quattro ore, il RNA dei macrofagi infettati è stato estratto ed ordinato stato. La mappatura di espressione genica basata sull'analisi dei transcriptomes di entrambi gli sforzi murini ha mostrato quali geni sono stati espressi durante le prime quattro ore dell'infezione in ogni gruppo.

“Abbiamo messo a fuoco sull'inizio dell'infezione, quando i meccanismi di risposta stanno avviandi,„ abbiamo detto l'ido Aoki, un ricercatore a IB-USP e autore principale di Juliana dell'articolo, di supporto da una borsa postdottorale) da FAPESP.

“Quando l'organismo è infettato, avvisa i macrofagi per produrre un gruppo di molecole che sono responsabili della risposta all'infezione. La nostra analisi del transcriptome ha mostrato quale segmenti del genoma hanno capito questo segnale ed ha effettuato una risposta per combattere il parassita,„ l'Floeter-Inverno ha detto.

Complessivamente 12.641 gene è stato espresso dai macrofagi coltivati in laboratorio, ma soltanto 22 geni sono stati trovati per essere espressi in risposta al parassita nello sforzo murino suscettibile (BALB/c), rispetto a 497 nello sforzo resistente (C57BL/6).

“Questo è il tasto che trova dal nostro studio. L'organismo suscettibile ha attivato soltanto alcuni geni e non poteva fermare l'infezione. L'organismo resistente ha attivato tantissimi geni, inducenti la produzione delle molecole per gestire l'infezione ed è riuscito in tal modo,„ l'Floeter-Inverno ha detto

“I nostri risultati indicano che lo sviluppo della malattia dipende dalla genetica del host e non appena del parassita. Ciò può spiegare perché l'infezione progredisce in alcuni pazienti mentre altre sono resistenti.„

Secondo l'Floeter-Inverno, i mouse hanno ricevuto lo stessi trattamento ed alimento, eliminanti l'influenza dei fattori ambientali sui risultati. La ricerca futura può essere puntata su determinando perché lo sforzo resistente (C57BL/6) attiva più geni per combattere l'infezione.

L'identificazione delle molecole presenti in un organismo infettato che è capace di gestire l'infezione aiuterà gli scienziati a suggerire gli indicatori per la valutazione e la determinazione della prognosi dei pazienti umani. “Per esempio, sarebbe possibile vedere quali molecole un paziente infettato esprime e predirla se l'infezione durerà un tempo relativamente molto, se sarà severa e se il paziente sta producendo le molecole che la combattono,„ ha detto.

Ancora, il contributo scientifico dello studio può essere estrapolato ad altri aspetti della malattia. “Una migliore comprensione di come Leishmania stabilisce l'infezione estende la nostra conoscenza dei meccanismi di risposta, che possono essere utilizzati nel trattamento delle altre malattie infettive e possono aiutare altri ricercatori a intraprendere gli studi con differenti modelli,„ l'Floeter-Inverno ha detto.

Lo studio recentemente pubblicato fa parte di una serie dei progetti di ricerca piombo entro l'Floeter-Inverno all'inseguimento delle comprensioni più profonde nelle interazioni fra questi parassiti ed i loro host, quale un progetto in cui gli obiettivi potenziali per il trattamento della leishmaniosi sono stati identificati (colto più a: agencia.fapesp.br/26308).

Source:
Journal reference:

Aoki, J.I., et al. (2020) Differential immune response modulation in early Leishmania amazonensis infection of BALB/c and C57BL/6 macrophages based on transcriptome profiles. Scientific Reports. doi.org/10.1038/s41598-019-56305-1.