Genen in Verbindung mit dem Tod von sepsis bei Mäusen identifiziert
Sepsis ist eine lebensbedrohliche Erkrankung, die Auftritt, wenn der Körper die Immunantwort auf eine Infektion außer Kontrolle Gerät. Bakterien in die Blutbahn auslösen immun-Zellen zur Freisetzung leistungsstarke Molekülen, den sogenannten Zytokinen, um schnell zu aktivieren, die Abwehrkräfte des Körpers. Manchmal ist die Reaktion geht über Bord, die Schaffung einer sogenannten „Zytokin-Sturm“ das lässt die Menschen fiebrig oder gekühlt, orientierungslos und mit Schmerzen. In schweren Fällen kann es zum Multiorganversagen und Tod.
Nun, Forscher an der Washington University School of Medicine in St. Louis gefunden haben, eine Reihe von Genen, die Zellen helfen, zu überleben Exposition gegenüber Zytokinen. Die Gene sind beteiligt bei der Entsorgung von zellmüll, ein Prozess, der als autophagie. Mäuse, die fehlende Schlüssel autophagie-Gene sind mehr wahrscheinlich zu sterben an der sepsis, die Studie zeigt. Die Ergebnisse werfen die Möglichkeit, dass die Verstärkung der autophagie führen könnte, um Behandlungen für die tödliche Zustand.
„Wenn wir erkennen die Zeichen der sepsis bei Patienten, wir verschreiben Antibiotika und Flüssigkeiten, aber uns fehlt Therapien zum Schutz der Patienten von den direkten Wirkungen der Zytokin-Sturm“, sagt der erste Autor Anthony Orvedahl, MD, Ph. D., ein Ausbilder in der pädiatrischen Infektionskrankheiten. „Unsere Forschung zeigt, dass, wenn wir modulieren konnte autophagie-levels in den Zellen, wir in der Lage sein könnte zu fördern das überleben der Zelle und den Widerstand gegen das Zytokin-Sturm, die letztlich den Menschen helfen, zu überleben die sepsis.“
Die Studie ist online veröffentlicht in der Woche des 22. Juli in den Verfahren der National Academy of Sciences.
Sepsis ist ein medizinischer Notfall und sogar mit sofort medizinische Versorgung, etwa 15 Prozent der Menschen nicht überleben, während viele überlebende Erfahrung langjährige Komplikationen. Orvedahl—zusammen mit Kollegen, darunter leitende Autor Herbert „Überspringen“ Jungfrau, IV, MD, Ph. D., jetzt in Vir Biotechnologie, und co-Autor Gary A. Silverman, MD, Ph. D., der Harriet B. Spoehrer Professor und Leiter der Abteilung für Pädiatrie—set heraus zu finden, was schützt die Zellen vor dem Absterben während einer Zytokin-Sturm.
Die Forscher untersuchten die Wirkungen von interferon gamma, ein Zytokin, das aktiviert Zellen des Immunsystems, die Fähigkeit, Bakterien zu töten, kann aber auch zum auslösen Zelltod. Durch die systematische Inaktivierung eines Gens in einer Zeit von Immunzellen in einer Schale vor der Behandlung mit interferon-gamma, entdeckten die Forscher, dass Zellen einer vollen Ergänzung von autophagie-Genen, zu überleben Exposition gegenüber dem potenten zytokins. Weitere Experimente zeigten, dass eine zweite Zytokin namens tumor-Nekrose-Faktor, war auch entscheidend für die beschleunigte Zelltod in diesem system.
„Die autophagie ist wie die Reinigung des Hauses, loszuwerden, alle junk-innerhalb der Zelle,“ Orvedahl sagte. „Wenn Sie unerwünschte Dinge beginnen zu akkumulieren über einen Mangel in dieser recycling-system, es ist wie ein Zunder zu warten, für einen Funken. Wir wissen noch nicht, die genaue material, aber wir denken, dass etwas baut auf und macht die Zellen anfälliger für sterben, wenn Sie Begegnung diese inflammatorischen Zytokinen.“
Die Bedeutung der autophagie auf das überleben der Zellen deutet darauf hin, dass der Prozess kann auch entscheidend sein für das überleben von Tieren—und Menschen—mitten in einem Zytokin-Sturm. Um das herauszufinden, untersuchten die Wissenschaftler vier Stämme von genetisch veränderten Mäusen, denen fehlte einer der vier autophagie-Gene in Ihren Zellen des Immunsystems, sowie Mäuse mit intakten autophagie-Gene. Sie injizierten Mäusen mit tumor-Nekrose-Faktor, die gedacht wird, um zu fahren das Zytokin-Sturm in den Menschen. Die Mäuse, deren autophagie-Systeme wurden behindert durch das fehlen von wichtigen autophagie-Gene krank wurde schneller und häufiger sterben.
Chemische verbindungen, die zu verbessern oder zu blockieren autophagie sind bereits untersucht von Forschern konzentriert sich auf Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und anderen Bedingungen. Therapien unterdrücken die autophagie erhöht das Risiko einer sepsis, Orvedahl sagte. Weiter, er warnte, dass mehr Forschung ist notwendig, bevor die ärzte können beurteilen, ob die Steigerung autophagie ist eine tragfähige Strategie für die Behandlung von sepsis.
