В головном мозге обнаружены эндогенные антибиотики
Ученые из Люксембургского центра биомедицинских систем (LCSB) при Университете Люксембурга обнаружили, что иммунные клетки в головном мозге способны продуцировать вещество, которое предотвращает рост бактерий, а именно итаконовую кислоту. До настоящего времени, биологи предполагали, что итаконовую кислоту продуцируют только определенные грибы. Теперь группа ученых во главе с доктором Карстеном Хиллером, главой Группы LCSB по вопросам метаболомики, и доктором Алессандро Микелуччи, показала, что так называемые микроглиальные клетки млекопитающих также способны вырабатывать эту кислоту. «Это инновационные результаты», — говорит профессор Руди Баллинг, директор LCSB. «Это первое доказательство присутствия эндогенных антибиотиков в головном мозге». Исследователи опубликовали полученные ими результаты в научном журнале PNAS.
Алессандро Микелуччи – клеточный биолог, специализирующийся на нейробиологии. Это идеальное сочетание для LCSB, деятельность которого сфокусирована на нейродегенеративных заболеваниях, и болезни Паркинсона в частности – т.е. на изменениях в клетках нервной системы человека. «Об иммунных реакциях головного мозга до сих пор известно немного», — говорит Микелуччи. «Однако так как мы подозревали, что между иммунной системой и болезнью Паркинсона существуют связи, мы захотели выяснить, что произойдет в головном мозге, когда мы инициируем там иммунную реакцию». С этой целью Микелуччи свел вместе клеточные культуры микроглиальных клеток – иммунных клеток головного мозга – со специфическими компонентами бактериальных мембран. Микроглиальные клетки отреагировали выработкой «коктейля» метаболических продуктов.
Этот «коктейль» был затем проанализирован группой специалистов а области метаболомики по руководством Карстена Хиллера. В результате тщательного исследования ученые обнаружили, что была активирована в частности выработка одного вещества – итаконовой кислоты. «Итаконовая кислота играет центральную роль в производстве пластмасс. Промышленные биореакторы используют для ее массового производства грибы», — говорит Хиллер. «Осознание того, что клетки млекопитающих синтезируют итаконовую кислоту, было неожиданным».
Тем не менее, оставалось неизвестным, как клетки млекопитающих синтезируют это вещество. Тогда, путем сравнения последовательности фермента грибов с последовательностями человеческих белков, Карстен Хиллер идентифицировал человеческий ген, который кодирует белок схожий с белком грибов: иммунореактивный ген 1, или сокращенно IRG1 – самое волнующее открытие, так как функция этого гена была неизвестна. Хиллер говорит: «Существует много неизвестного в отношении IRG1. Что мы знали – это то, что ген, по-видимому, играет какую-то роль в большой картине иммунной реакции, но мы не были уверены в том, какова эта роль».
Чтобы изменить эту ситуацию, ученые выключили IRG1 в клеточных культурах, и добавили ген в клетки, которые обычно не экспрессируют его. Эти эксперименты подтвердили, что у млекопитающих IRG1 кодирует фермент, вырабатывающий итаконовую кислоту. Но зачем? Когда иммунные клетки, такие как макрофаги и микрогдиальные клетки, захватывают бактерии чтобы инактивировть их, вторженцы могут выжить, используя особый метаболический путь под названием глиоксилатный шунт. По словам Хиллера, «макрофаги продуцируют итаконовую кислоту в попытке разрушить эту стратегию выживания бактерий».
«Кислота блокирует первый фермент в глиоксилатном пути. Так макрофаги частично подавляют рост бактерий, чтобы поддержать естественный иммунный ответ и уничтожить бактерии, которые они захватили». Директор LCSB, профессор Руди Баллинг описывает возможности, которые несут в себе эти результаты: «Болезнь Паркинсона очень сложное заболевание, которое имеет множество причин. Теперь мы намерены изучить значение инфекций нервной системы в этом отношении, а также то, сможет ли итаконовая кислота играть некоторую роль в диагностике и лечении болезни Паркинсона».
Источник: sciencedaily.com
- В мире выросла заболеваемость от кори
- Какая связь между ацетаминофеном и почками?
- Как лечится ночное недержание мочи?
- Какие побочные эффекты имеет инсулин?
- Как лечить перитонит?
- Что такое почечный стент?
- Какая взаимосвязь между соей и эстрогеном?
- Насколько эффективен напроксен при лечении головной боли?
- Отказ от курения способен улучшить психическое здоровье
- Как лечить воспалившийся палец?
- «Часы» в желудке говорят нам, сколько мы должны есть
- Неполное расщепление белков некоторых бактерий
- Распространенный вирус герпеса может провоцировать развитие рака
- Противовоспалительные препараты на основе некроптоза
- Разработана новая модель для исследования стафилококковой инфекции костей
- Новое исследование показало, что моногамия оберегает людей от риска детоубийства
- Предотвращение отторжения трансплантатов легких
- Исследование нарколепсии показало увеличение количества нейронов, продуцирующих гистамин
