Понимание механизма защиты сетей может привести к улучшению антибиотиков

        

Испытываете бактериальную инфекцию? Как правило, вы назначаете антибиотики врачом.

Но как именно эти антибиотики и ваши лейкоциты работают в тандеме, чтобы улучшить вашу инфекцию?

«Первой линией защиты человеческого организма от бактерий являются определенные лейкоциты, называемые нейтрофилами», – говорит Дж. Скотт ВанЭппс, доктор медицинских наук, доцент кафедры экстренной медицины в Мичиганской медицине. «Одним из их оружия являются нейтрофильные внеклеточные ловушки, также называемые сетями».

Ловушки представляют собой микроскопические сети волокон, состоящие в основном из ДНК, которые вырабатываются нейтрофилами для захвата бактерий. Но как именно они работают, отмечает ВанЭппс, до сих пор неясно.

«Точная функция и механизм сетей остается загадкой, потому что у них разные функции для разных ситуаций», – говорит он. «И очень трудно выделить эти сети в лаборатории и изучить их подробно».

VanEpps является соавтором нового исследования, опубликованного в Advanced Materials в котором исследовалось, существует ли способ успешного создания сетей в лаборатории, чтобы лучше понять, как сети могут захватывать бактерии.

«Мы надеялись предложить инженерный подход« снизу вверх », чтобы лучше понять, как иммунная система борется с бактериями, в частности с оружием иммунной системы: NET», – говорит ВанЭппс, заместитель директора Мичиганского центра интеграционных исследований в области интенсивной терапии.

Воссоздание и изучение сетей

VanEpps объясняет, что он и команда нашли свое первое удивительное открытие во время воссоздания сетей.

«Хотя в естественных сетях буквально сотни различных ингредиентов, мы смогли воссоздать большую часть их структуры и функции с помощью всего двух ингредиентов и определили оптимальное соотношение этих ингредиентов», – говорит он. «Они выглядят и функционируют очень похоже на сети, вырабатываемые этими нейтрофильными лейкоцитами, и метод синтеза намного проще, чем изолировать их от нейтрофилов».

После производства микросетей исследовательская группа более тщательно изучила их, чтобы дать более детальное понимание того, как сети могут захватывать, и вторым удивительным открытием исследования, даже убить бактерии.

«Мы изучили, как наши микросети захватывают E. coli и обнаружили, что они также могут его убить», – говорит ВанЭппс. «Это привело к тому, что мы изучили, как микропрепараты могут играть роль антибиотиков».

«Важно, что мы обнаружили, что доза антибиотика, необходимая для уничтожения E. coli (включая штамм, устойчивый к колистину E. coli ), была меньше, когда присутствовали наши микросети. «

Со-старший автор VanEpps Шуичи Такаяма, доктор философии, профессор Georgia Tech, говорит, что полученные результаты являются примером командной работы.

«Это исследование было выдающимся командным усилием», – говорит Такаяма. «Микробиология из лаборатории VanEpps, материалы NET-подобных материалов из лаборатории Луны, опыт NET в лаборатории Найта, экспертиза устойчивости к колистину из лаборатории Вайсса и доктора философии Янга Сонга, возглавляющего усилия, позволили объединить все это. «

Будущие исследования

VanEpps отмечает, что это исследование может стать отправной точкой для будущих исследований.

«Теперь, когда у нас есть платформа, мы можем синтезировать микросети с различными компонентами NET, чтобы более точно описать, как иммунная система использует NET в различных ситуациях», – говорит он.

Это понимание естественного уничтожения организмом бактерий может также помочь в разработке новых методов лечения инфекций.

«Знания, полученные в этом исследовании, могут быть полезны в будущем при разработке новых и лучших антибиотиков, которые имитируют естественные защитные механизмы организма, а также потенциально могут изменить способы дозирования антибиотиков, учитывая потенциальную синергию между иммунной системой и некоторыми антибиотиками. "VanEpps говорит.

«Это очень важно, так как мы не разработали новый класс антибиотиков более 30 лет, и резистентность продолжает расти».

Источник:

https://labblog.uofmhealth.org/lab-report/understanding-white-blood-cells-defense-mechanisms-could-lead-to-better -treatments

      

Source link