en af livets mest almindelige forbindelser forårsager allergisk Inflammation

af UC Ravven billens ryg og krabbens skal skylder deres sejhed til en fælles forbindelse kaldet chitin, der nu ser ud til at udløse luftvejsbetændelse og muligvis astma, UCSF forskere har fundet. Insekter, forme og parasitære orme – alle almindelige kilder til allergi eller betændelse – producerer milliarder tons chitin om året. Mennesker og andre pattedyr mangler chitin, men vi har specialiseret os i at nedbryde det. Forskerne undrede sig over hvorfor. De opdagede, at chitin udløser en allergisk inflammatorisk reaktion i lungerne hos mus, samt øget produktion af det chitin-ødelæggende middel fremstillet af celler, der forer lungens luftveje. Dette og andre resultater understøtter deres hypotese, der stadig er under undersøgelse, at chitin forårsager betændelse og allergi, og at det chitinødelæggende middel i lungen kunne spille en vigtig rolle i reguleringen af kroppens respons. Resultaterne af deres undersøgelser af betændelse hos mus blev rapporteret 22.April i en tidlig online publikation af tidsskriftet Nature. Tidsskriftet vil også offentliggøre fundet i en kommende trykte udgave. “Nu hvor vi har demonstreret, at chitin kan udløse denne form for allergisk betændelse hos mus, ønsker vi at afgøre, om chitin, der er naturligt til stede i miljøet, kan bidrage til allergiske eller inflammatoriske reaktioner,” sagde Richard Locksley, MD, seniorforfatter af papiret. Locksley er Marion og Herbert Sandler fremtrædende professor i astma forskning og en Hughes Medical Institute investigator ved UCSF. Han er også professor i medicin og mikrobiologi og immunologi.Hos mennesker er det kendt, at anti-chitin har flere varianter på grund af små mutationer i genet. Locksley og kolleger hos UCSF forsøger at afgøre, om nogle af varianterne er mindre effektive til at nedbryde chitin, og hvis folk med disse varianter er mere tilbøjelige til astma, fordi de er mindre i stand til at kontrollere deres eksponering for indåndet chitin.

Richard Locksley

forskerne vidste, at mund og æggeskaller af parasitære orme er chitinrige, og at infektion med ormene udløser en inflammatorisk reaktion, der ligner den slags, der forekommer i astma og allergisk sygdom. Ved hjælp af en genchip, der indeholder de fleste musegener og anvender antistoffer, der er rejst i laboratoriet, bekræftede forskerne en tidligere konstatering af, at genet og proteinet til anti-chitin blev dramatisk aktiveret hos mus under infektion af parasitære orme. “Chitinase – det, der bryder op chitin-lyser virkelig op,” minder Locksley om. “Det dukkede op som et af de mest aktiverede gener som reaktion på parasitterne.”Da det kun vides at nedbryde chitin, som ikke er til stede hos mus, udsatte forskerne derefter dyrene for chitin alene, hvilket inducerede vævsbetændelse svarende til den, der ses hos mus efter infektion med orme og hos mennesker med astma.Chitin fremkalder et Immunresponselocksley mener, at tilstedeværelsen af chitin i forme, orme og insekter, som alle kan invadere mennesker ved at trænge ind i hud eller slimhinder, kan have presset hvirveldyr til at opretholde “chitin-genkendelsesmolekyler”, der ligner dem, der udviklede sig i planter og primitive dyr for at udløse genkendelse af invaderende bakterier og svampe.Han spekulerer i, at folk normalt monterer et immunangreb mod et allergen eller parasit som reaktion på chitin, blandt andre signaler. Denne form for betændelse er vigtig for at afvise det fremmede allergen eller parasit. Til gengæld udløser de inflammatoriske celler selv celler i det invaderede væv for at øge produktionen af chitin-deaktiverende.De to handlinger skaber sammen et feedbacksystem, der begge fremmer anerkendelse af de invaderende chitinrige organismer og forhindrer et immunrespons uden kontrol over chitin ved at nedbryde “signalet”, når der er akkumuleret nok inflammatoriske celler til at fremkalde øget produktion af chitinnedbrydende.Locksley bemærker, at skaldyrsforarbejdningsindustrien har været plaget af “krabberastma” blandt sine ansatte, en industriel fare, der har tiltrukket sig opmærksomheden fra Centers for Disease Control and Prevention.

(se større billede her)

“Chitineksponering kan være særlig høj blandt industriarbejdere, der har brug for at fjerne og ødelægge de hårde chitinskaller af krabber og andre krebsdyr,” siger han. “Det er også muligt, at ramte arbejdere har former for det chitinnedbrydende protein, der fungerer mindre godt end de andre almindelige genetiske varianter. Det er områder, vi er interesseret i at følge op på.”Han foreslår, at det kan være værd at bekræfte chitinniveauerne i skaldyrsforarbejdningsanlæg og, hvis det er højt, overveje måder at reducere eksponeringen for chitin blandt arbejdere. Hans laboratorium udfører nu undersøgelser i samarbejde med Esteban Burchard, MD, en UCSF-adjunkt i biofarmaceutiske videnskaber og medicin, for at afgøre, om patienter med astma vil være mere tilbøjelige til at have en mindre aktiv version af genet til anti-chitin. Astma og ” hygiejnehypotesen “i de sidste 10 år er” hygiejnehypotesen ” blevet foreslået og udforsket for at forklare, hvorfor astma og andre allergier er steget kraftigt i mange industrielle nationer, forklarer Locksley. Hypotesen hævder, at moderne samfund stort set har ryddet op i levevilkårene, så folk udsættes for langt mindre snavs og alle dets organiske bestanddele. Samtidig har antibiotika og mikrobicider reduceret antallet af mikrober i miljøet. Bakterier er kendt for at nedbryde chitin, og Locksley antyder, at reduktionen i bakterier kan føre til en stigning i chitin i miljøet – stort set fra forme og insekter – måske forklarer resultaterne fra flere undersøgelser, at den højeste astmarisiko hos børn har tendens til at være forbundet med den laveste eksponering for bakterier. Locksley er direktør for Sandler Asthma Basic Research Center eller SABRE Center ved UCSF, en syv år gammel forskningsorganisation, der er afsat til studiet af grundlæggende astmapatogenese med det formål at afdække nye retninger for terapi til bekæmpelse af sygdommen. SABRE Center består af et grundlæggende grundlæggende videnskabsfakultet, hvoraf nogle stadig rekrutteres til UCSF, en større gruppe interaktive forskere fra både grundlæggende videnskab og kliniske discipliner og kernefaciliteter inden for genetik, genomik, billeddannelse, lille dyrefysiologi, strømningscytometri og teknikker til geninaktivering, der gør det muligt for forskere hurtigt at bevæge nye fund fremad.”Astma er stigende i alle industrialiserede samfund, “siger han,” ikke kun i nogle af de mindre betjente områder i store byer, men selv i forstæderne. Dette er et enormt sundhedsproblem, der påvirker et enormt antal børn overalt.”Som mange moderne lidelser, såsom diabetes, autoimmune sygdomme og fedme, er årsagerne mange og afspejler interaktionerne mellem mange forskellige gener. Forståelse af miljøeksponeringer, såsom chitin, der kan påvirke udviklingen af astma, kan føre til behandlinger eller ny folkesundhedspraksis for at reducere sygdommen eller sværhedsgraden af dens symptomer for mange mennesker.Hovedforfatter af papiret er Tiffany A. Reese, en kandidatstuderende med Locksley i Biomedicinsk Videnskabsprogram ved UCSF. Medforfattere er nuværende og tidligere postdoktorale forskere i Locksley lab, Hong-erh Liang, ph.d. og David Voehringer, ph. d., både i mikrobiologi og immunologi ved UCSF.Også i reumatologi, allergi og immunologi ved Massachusetts General Hospital og Harvard Medical School; og Nico Van Rooijen, en videnskabsmand i Molekylær cellebiologi ved Vrije Universiteit i Holland.Forskningen blev finansieret af Hughes Medical Institute, tilskud fra National Institute of Allergy and Infectious Diseases ved NIH og SABRE Center ved UCSF. “Nysgerrighed” foto licenseret fra Steve Jurvetson

relaterede Links:Krabbe skaller og svampe kan holde en nøgle til astma Hughes Medical Institute, April 22, 2007