Salmonella's Molecular Mimics können Arthritis auslösen

Salmonella's Molecular Mimics können Arthritis auslösen
Salmonella's Molecular Mimics können Arthritis auslösen
Anonim

Wissenschaftler von Johns Hopkins haben einen wichtigen Zusammenhang zwischen dem Auftreten spezifischer bakterieller Infektionen und der Entwicklung von Autoimmunerkrankungen wie Arthritis entdeckt.

In einer Studie, die in der diesmonatigen Ausgabe der Zeitschrift Nature Medicine veröffentlicht wurde, zeigen die Forscher deutlich, dass Zellen des Immunsystems, die Bakterien bekämpfen, auch normale Zellen angreifen können, die ein spezifisches mimisches Molekül tragen – eines, das einem bakteriellen Protein sehr ähnlich ist.

Ferner zeigen sie, dass Immunzellen, solange eine vorherige bakterielle Infektion stattgefunden hat, "unschuldige Zuschauer"-Zellen angreifen können - Körperzellen, die Bakterien noch nie infiziert haben.Dies tritt auf, wenn die Zellen durch Bestrahlung, Umweltgifte oder körpereigene Stresschemikalien gestresst sind.

"Wir haben diese Beweise dafür gefunden, dass das Immunsystem getäuscht werden kann", sagt Dr. Mark Soloski, der das Forschungsteam leitete, "und es deutet auf subtile Veränderungen hin, die vielen Autoimmunerkrankungen zugrunde liegen könnten." Die Studie bietet Wissenschaftlern auch einen Ausgangspunkt, um umweltbedingte oder genetische Auslöser von Autoimmunerkrankungen zu untersuchen.

Das Team konzentrierte sich auf Infektionen durch Salmonellen, Bakterien, die für Lebensmittelvergiftungen bekannt sind, von denen aber auch lange angenommen wurde, dass sie bei manchen Menschen Arthritis auslösen. „Bis zu 10 Prozent derjenigen, die Salmonellen bekommen, entwickeln eine ‚reaktive‘Arthritis, die einige Wochen anhält“, sagt Soloski. "Aber eine kleinere, signifikante Anzahl dieser Patienten bekommt eine schwere, schwächende Art von Arthritis, die lange anhält."

Um die Verbindungen zwischen Bakterien und Arthritis zu untersuchen, beobachteten die Wissenschaftler das Verh alten einer typischen bakterienbekämpfenden Immunzelle, der zytotoxischen Lymphozyten (CTL), als sie sich infizierten Körperzellen näherten.Von Bakterien befallene Zellen geben normalerweise klare Signale, dass sie infiziert sind. „Sie zeigen kleine Stücke bakterieller Proteine ​​auf ihrer Oberfläche, die im Grunde sagen: ‚Hey, hier ist eine kranke Zelle‘“, sagt Soloski. Angezogen von dieser Protein-"Flagge" docken CTLs an die infizierten Zellen an und lösen deren schnelle Selbstzerstörung aus.

Die Hopkins-Wissenschaftler identifizierten erstmals das Protein "Flag" in mit Salmonellen infizierten Mauszellen als eines, das bestimmten Bakterien gemeinsam ist, die mit menschlicher Arthritis in Verbindung gebracht werden, einschließlich Borrelien - der Ursache der Lyme-Borreliose.

Aber sie fanden auch heraus, dass die bakterielle "Flagge" fast identisch mit Teilen eines "universellen Haush altsmoleküls" war, das in Menschen, Mäusen und allen lebenden Organismen gefunden wurde. Dieses "Haush altsmolekül" hilft Proteinen, ihre Form zu beh alten.

Als Forscher Mäusekörperzellen künstlich dazu brachten, die Salmonella-"Flagge" zu zeigen, griffen die Maus-CTLs sie bereitwillig an.Aber CTLs gingen auch in den Angriffsmodus, wenn die Zellen ein Stück des Maus-eigenen Haush altsmoleküls oder die identische menschliche Version zeigten. "Dies zeigt uns, dass die Immunzellen bereitwillig auf eine molekulare Nachahmung reagieren", sagt Soloski.

Bei einer normalen Salmonella-Infektion bei Mäusen, sagt Soloski, "wird mindestens die Hälfte der CTLs aufgewühlt, um sowohl das mäuseeigene als auch das bakterielle Protein zu erkennen. Das ist eine gew altige Immunantwort." Aufgrund der Ähnlichkeit des Aufbaus beim Menschen, fügt er hinzu, ist die Reaktion wahrscheinlich dieselbe. Jetzt versuchen die Wissenschaftler herauszufinden, warum und wie diese Immunantwort bei einigen Mäusen und Menschen zu Arthritis führt.

In einer kleinen Nebenstudie fand das Team auch heraus, dass normale, nicht infizierte Körperzellen von CTLs angegriffen werden konnten, wenn die Zellen in irgendeiner Weise gestresst waren, z. B. wenn sie einer höheren Temperatur oder Strahlung oder einer allgemeinen Infektion ausgesetzt waren. „Wir wissen nicht, was hier los ist“, sagt Soloski, „aber es ist ein guter Ort, um andere Auslöser von Autoimmunerkrankungen zu untersuchen."

Weitere Forscher waren Hauptautor Wei-Feng Lo, M.D., Ph.D., Amy DeCloux, Ph.D., Amina S. Woods, Ph.D., und Robert J. Cotter, Ph.D., of Hopkins, sowie Eleanor S. Metcalf, Ph.D., von der Uniformed Services University of the He alth Sciences in Bethesda, MD.

Die Forschung wurde durch NIH-Stipendien und durch eine Auszeichnung des Maryland Chapter of The Arthritis Foundation finanziert.

Zugehörige Website:http://www.med.jhu.edu/gradweb/immunology/faculty/soloski.html

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