enzim memulai respon imun protektif terhadap parasit usus

theernment Studi Menjelaskan Peran Enzim Sebelumnya Terhubung ke Alergi Penyakit Paru

Mamalia kitinase: Link ke Alergi dan Parasit Infeksi

Asam kitinase mamalia, atau AMCase, sebuah hadir enzim pada manusia dan mamalia lainnya, memainkan peran kunci dalam memulai respon imun protektif terhadap infeksi usus parasit tertentu, sebuah studi theernment baru menunjukkan. Temuan pada tikus menunjukkan bahwa AMCase, yang sebelumnya telah terlibat dalam penyakit paru-paru alergi, sangat penting untuk pertahanan terhadap infeksi gastrointestinal dengan cacing parasit yang disebut cacing. Para ilmuwan melaporkan hasil mereka di Nature Immunology pada 4 April 2016.

Kitinase adalah enzim-enzim yang memecah kitin, komponen dari kerang dan permukaan luar dari serangga dan beberapa parasit. Meskipun manusia dan mamalia lainnya tidak membuat kitin, mereka menghasilkan dua kitinase-AMCase dan chitotriosidase. kitinase ini berpikir untuk memainkan peran dalam jenis tertentu respon imun yang disebut tipe 2 kekebalan, yang keduanya menengahi inflamasi alergi dan membantu tubuh melawan infeksi parasit.

Sebuah Pemain Kunci di Responses Immune untuk Gastrointestinal Parasit

Studi terdahulu dari AMCase sebagian besar difokuskan pada potensi peran dalam penyakit paru-paru alergi. Namun, peneliti memperoleh hasil yang beragam, dengan beberapa studi menunjukkan peran kunci untuk AMCase pada asma alergi dan lain-lain menunjukkan bahwa enzim tidak terlibat dalam respon alergi di paru-paru. Selain itu, sementara para ilmuwan telah menemukan bahwa produksi dan aktivitas AMCase meningkat setelah terpapar cacing, peran yang tepat dalam respon imun terhadap patogen ini tidak diketahui.

Peran Terbatas di Penyakit Paru

Dalam penelitian ini, peneliti yang dipimpin oleh theernment ilmuwan Thomas Wynn, Ph.D, dan Kevin Vannella, Ph.D., berangkat untuk memperjelas fungsi AMCase menggunakan model tikus infeksi parasit dan alergi.

Para ilmuwan menemukan bahwa pelindung tipe 2 kekebalan berikut infeksi cacing pencernaan adalah cacat pada tikus yang direkayasa kurang AMCase. Dibandingkan dengan tikus normal, AMCase-kekurangan tikus memiliki infeksi kesulitan membersihkan dengan cacing brasiliensis Nippostrongylus dan Heligmosomoides polygyrus bakeri. Kedua parasit kitin yang mengandung tumbuh menjadi orang dewasa bertelur di usus. Sementara N. braisiliensis bermigrasi melalui paru-paru dalam perjalanan ke usus dan menyebabkan infeksi sementara, H. p. bakeri dibatasi untuk saluran pencernaan dan dapat membangun infeksi kronis. Tikus kurang AMCase memiliki jumlah yang lebih tinggi dari cacing dan membutuhkan waktu lebih lama untuk mengusir cacing dari tikus normal. Selain itu, tikus AMCase-kekurangan diekskresikan telur lebih parasit.

Signifikansi dan Langkah Berikutnya

Para ilmuwan juga mengevaluasi tingkat-ekspresi gen sejauh mana gen-gen tertentu diaktifkan atau off-pada tikus yang terinfeksi. Mereka menemukan bahwa tikus AMCase-kekurangan telah mengurangi ekspresi beberapa gen yang terlibat dalam respon imun anti-cacing, serta gen yang terlibat dalam produksi lendir, yang penting untuk pengembangan kekebalan protektif terhadap parasit.

Sebaliknya, para peneliti menemukan bahwa peran AMCase di penyakit paru-paru alergi terbatas. Bila terkena tungau debu rumah alergen, baik tikus normal dan AMCase-kekurangan dikembangkan radang paru-paru yang sama, menunjukkan bahwa AMCase tidak mempengaruhi perkembangan penyakit paru-paru alergi.

Referensi

Namun, paparan alergen peningkatan produksi AMCase pada tikus normal. Para ilmuwan juga menemukan bukti bahwa respon imun tipe 2 secara sementara berkurang pada tikus kurang AMCase, menunjukkan bahwa enzim berperan dalam inisiasi dini respon imun di paru-paru.

Para peneliti juga berusaha untuk menentukan apakah AMCase umumnya diperlukan untuk tipe 2 tanggapan terhadap cacing dengan mengekspos paru mouse untuk telur Schistosoma mansoni, parasit tidak diketahui mengandung kitin. S. telur mansoni terjebak dalam pembuluh darah di paru-paru, menyebabkan daerah-daerah kecil peradangan. Mirip dengan temuan mereka dengan tungau debu rumah alergen, para ilmuwan mengamati peningkatan produksi AMCase pada tikus normal dalam menanggapi S. paparan telur mansoni. Kedua tikus normal dan mereka kurang AMCase memiliki tingkat yang sama peradangan, penebalan jaringan, dan produksi lendir, lanjut mendukung kesimpulan bahwa AMCase tidak regulator kunci dalam paru-paru.

Para peneliti mengusulkan bahwa pemecahan parasit kitin, kemungkinan dalam lingkungan asam dari perut di mana AMCase paling aktif, sangat penting untuk pertahanan terhadap cacing usus tertentu. Ini memberikan penjelasan potensial untuk mengapa, dari perspektif evolusi, manusia menghasilkan kitinase meskipun mereka tidak menghasilkan kitin.

Selanjutnya, para ilmuwan berencana untuk memeriksa apakah AMCase penting dalam pengembangan kekebalan terhadap cacing lain. Mereka juga sedang menyelidiki peran potensial dari protein-protein payudara regresi kitinase seperti 39-in respon imun terhadap parasit. Studi masa depan juga dapat menilai apakah chitotriosidase, yang kitinase lainnya dinyatakan dalam paru-paru, penting pada penyakit saluran napas alergi.

Vannella KM, Ramalingam TR, Hart KM, de Queiroz Prado R, Sciurba J, Barron L, Borthwick LA, Smith AD, Mentink-Kane M, Putih S, Thompson RW, Cheever AW, Bock K, Moore saya, Fitz LJ, Perkotaan JF, Wynn TA. kitinase asam bilangan prima respon imun protektif terhadap nematoda gastrointestinal. Nature Immunology DOI: 10.1038 / ni.3417 (2016)

Lab Dr Wynn