Cu ce se hrănesc agenții patogeni ai tuberculozei
Tuberculoza bacterii utilizează diverși aminoacizi în fagocitele din plămâni (macrofage alveolare, macrofage alveolare
Celulele scavenger ale sistemului imunitar, care îndeplinesc o varietate de funcții în alveole, de exemplu, curățarea plămânilor prin absorbția particulelor străine (agenți patogeni, praf, funingine etc.). Ei sunt i.a. dar implicat și în reacții inflamatorii și de hipersensibilitate.
) pentru metabolismul lor, astfel încât să fie imuni la apărarea imună în interiorul celulelor lor
Sistemul de apărare al corpului constă din trei cercuri funcționale:
(1) Măduva osoasă ca loc unde se formează celulele imune.
(2) Diferite organe imune centrale, cum ar fi timusul (imprimarea limfocitelor T) și organele limfatice în apropierea intestinului (pentru imprimarea limfocitelor B).
(3) Organe limfatice secundare, cum ar fi splina, ganglionii limfatici și amigdalele (amigdalele).
Se face distincția între așa-numita apărare umorală (prin fluidele corporale care conțin anticorpi și factori din așa-numitul sistem complement) și apărarea mediată celular (cu celule B și T, macrofage, celule care prezintă antigen, granulocite etc.).
poate supraviețui nevătămat.
Anumite celule albe din sânge, așa-numitele fagocite (macrofage), elimină proteinele și microorganismele care sunt străine corpului ca parte a sistemului imunitar înnăscut. Spre deosebire de alți agenți patogeni, bacteriile consumate de tuberculoză pot produce macrofage în interiorul macrofagelor
Celulele scavenger ale sistemului imunitar, care îndeplinesc o varietate de funcții în alveole, de exemplu curățarea plămânilor prin absorbția particulelor străine (agenți patogeni, praf, funingine etc.). Ei sunt i.a. dar implicat și în reacții inflamatorii și de hipersensibilitate.
a supravietui. Oamenii de știință de la Forschungszentrum Jülich și Universitatea Surrey din Marea Britanie au stabilit acum modul în care se hrănesc agenții patogeni încorporați. Cercetătorii au identificat, de asemenea, o țintă promițătoare pentru noile medicamente (vezi Cell Reports, publicat online pe 10 decembrie 2019).
Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), 1,6 milioane de persoane au murit de tuberculoză doar în 2018. Cel mai adesea cauzat de agentul patogen Mycobacterium tuberculosis tuberculoza ocupă primul loc în statisticile bolilor infecțioase fatale. Misterul asupra modului în care agentul patogen poate supraviețui și se poate înmulți în macrofagele umane de ani de zile și nedetectat de sistemul imunitar determină mulți cercetători din întreaga lume. Oamenii de știință de la Universitatea Surrey din Guildford și Forschungszentrum Jülich au investigat acum un aspect special al acestui puzzle: de unde provine azotul de care are nevoie bacteria în interiorul macrofagelor?
Potrivit studiului, agentul patogen se hrănește cu diverși aminoacizi din macrofagul în care trăiește. Sursa principală de nutriție este glutamina, dar sunt disponibile și glutamat, aspartat, alanină, glicină și valină. Cu toate acestea, bacteria nu are acces la aminoacidul serin al macrofagului - un nutrient de care are nevoie și pentru a supraviețui. Trebuie să producă asta în sine.
Oamenii de știință au descoperit astfel un punct de atac pentru noile medicamente: substanțele care paralizează producția proprie de serină a bacteriilor ar trebui să poată combate eficient agentul patogen al tuberculozei. Mai exact, un astfel de ingredient activ ar putea bloca fosfoserina transaminază, o enzimă pe care se bazează agentul patogen pentru a produce serină.
Oamenii de știință au ajuns la aceste descoperiri analizând în detaliu metabolismul azotului bacteriei tuberculozei: pentru a produce serina vitală, agentul patogen TB are nevoie de „elementele de bază” pentru aceasta - în special azotul pe care îl primește de la aminoacizii disponibili ai macrofagelor.
Pentru această analiză, echipa de cercetători britanico-germană a dezvoltat o metodă specială care combină investigații experimentale și simulări pe computer. În cadrul experimentelor, oamenii de știință au hrănit macrofagele infectate cu diverși aminoacizi. În fiecare caz, au înlocuit atomii de azot cu greutate normală - izotopii de azot cu numărul de masă 14 (14N) - cu atomi de azot mai grei - cu numărul de masă 15 (15N). Folosind spectrometria de masă, spectrometria de masă
Spectrometria de masă este o metodă de analiză a masei moleculare. Substanța care trebuie examinată este transformată în fază gazoasă și ionizată. Ionii sunt accelerați de un câmp electric și alimentați la analizor. Acestea sunt sortate în funcție de raportul masă-încărcare.
Au fost apoi capabili să determine în ce proporții și în ce produse metabolice ale bacteriei pot fi găsiți izotopii 15N. Aceste rezultate experimentale ale cercetătorilor britanici au stat la baza simulărilor pe computer din Jülich.
„Am dezvoltat un model computerizat al metabolismului azotului care determină căile aminoacizilor care sunt absorbiți de agentul patogen și care descrie și activitatea metabolismului”, explică Katharina Nöh de la Institutul Jülich pentru Bio- și Geoștiințe. Ea conduce echipa „Modelarea rețelelor și a celulelor biochimice”, care în ultimii ani a adus o contribuție semnificativă la înțelegerea metabolismului carbonului agentului patogen al tuberculozei.