肠道细胞寄生虫入侵时发出警报

有效对抗感染,身体首先必须被入侵,那么受影响的组织必须发送信号来控制资源来对抗入侵者。了解更多有关这些病原体识别和响应的早期阶段可能为科学家提供至关重要的线索时预防感染或治疗炎性疾病造成过分活跃的免疫力。

背后的意图,一项新的研究中,由宾夕法尼亚大学兽医学院的研究人员,研究隐孢子虫感染寄生虫。当团队寻找第一个发出“危险”信号主机感染了寄生虫,他们追踪不免疫细胞,如预期,但上皮细胞衬里肠道,隐孢子虫感染期间设立商店。称为肠上皮细胞,这些细胞从肠道吸收营养,这里他们显示警报通过分子受体NLRP6身体的危险,这是一个组成部分,称为inflammasome什么。

“你可以想想inflammasome作为报警系统在一所房子,”鲍里斯Striepen说,宾夕法尼亚大学兽医病理学学系的教授,这篇论文的主要作者,出版杂志美国国家科学院院刊》上。”各种组件(比如相机,手表门,和传感器的窗户,一旦触发它放大那些第一信号警告危险和发送求救。细胞有这些不同的组件,现在我们也许提供了迄今为止最明确的例子特定受体在肠道的作用作为一个重要的传感器肠道感染。”

通常,Striepen说,研究人员关注免疫细胞,如巨噬细胞和树突细胞,作为第一个检测外来入侵者,但这个新发现了细胞通常不认为是免疫系统的一部分肠上皮细胞——在免疫反应是如何上扮演了关键角色。

“有越来越多的文献很欣赏上皮细胞在做什么来帮助免疫系统意义上的病原体,”亚当Sateriale说,第一作者在纸上在Striepen实验室的一个博士后,现在领导自己的弗朗西斯·克里克研究所实验室在伦敦。“他们似乎对感染的第一道防线。”

Striepen的实验室投入了相当大的关注隐孢子虫,这是腹泻病的主要原因,可能是致命的世界各地的儿童在资源贫乏的地区。隐孢子虫也威胁到人们在资源充足的环境中,导致一半的水源性疾病爆发在美国。在兽医,以感染小腿,阻碍经济增长。这些感染没有有效的治疗和疫苗。

在当前工作、Striepen Sateriale和他的同事们利用一种天然小鼠隐孢子虫,他们最近发现在许多方面模仿人类感染。虽然研究人员知道T细胞有助于控制寄生虫感染的后期,他们开始寻找这方面的线索会发生什么。

一个重要的线索是不幸的营养不良和隐孢子虫感染之间的联系。早期感染隐孢子虫和与它的肠道炎症容易使孩子营养不良和发育不良;同时,营养不良的儿童更容易受到感染。这会导致一个恶性循环,使孩子们更大的致命感染的风险。这种现象背后的机制并不清楚。

“导致我们认为也许一些danger-sensing机制,可以在肠道炎症也扮演了一定的角色在更大的背景下的感染,”Striepen补充道。

这些激发了研究小组的联系更密切地观察inflammasome及其影响的过程中感染的小鼠模型。他们通过移除inflammasome的一个重要组成部分,一种酶称为caspase-1。“事实证明,动物缺失这种水平更高的感染,”Sateriale说。

进一步研究表明,老鼠缺乏caspase-1肠道上皮细胞遭受感染高达那些完全缺乏它,demonstrationg上皮细胞的至关重要的作用。

这个想法一致,佩恩Vet-led团队表明,各种候选人受体,只有损失的NLRP6受体导致未能控制感染。NLRP6受体局限于上皮屏障之前与传感和维护肠道微生物,自然在肠道的细菌。然而,实验显示,老鼠从来没有接触到细菌,从而缺乏一个微生物,也激活inflammasome在感染Cryptosporidium-a说明这方面的危险信号发生在直接回应寄生虫感染和肠道细菌社区的独立。

跟踪如何引发肠道inflammasome导致一个有效的反应,研究人员观察了一些信号分子或细胞因子,通常与相关联inflammasome激活。他们发现,感染会导致释放的地震,和那些动物缺乏这种细胞因子或释放它的能力表现出更严重的感染。

“当你添加的地震,你可以拯救这些老鼠,“Sateriale说,近扭转感染的影响。

Striepen Sateriale,和他的同事们相信还有很多工作要做找一个隐孢子虫疫苗。但是他们说他们的发现有助于解释这种寄生虫相互作用的重要方面,免疫系统和炎症反应,可能通知这些转化目标的关系。

前进,他们正在寻找隐孢子虫感染的后期,看看主人成功夯实。“现在,我们明白感染发现,我们想了解的机制控制,”Sateriale说。“感官系统寄生虫后,什么是限制其经济增长和杀了他们?”