yksi elämän yleisimmistä yhdisteistä aiheuttaa allergisen tulehduksen

Wallace Ravven kovakuoriaisen selän ja ravun kuoren sitkeys johtuu yleisestä yhdisteestä nimeltä kitiini, joka nyt näyttää laukaisevan hengitysteiden tulehduksen ja mahdollisesti astman, UCSF: n tutkijat ovat havainneet. Hyönteiset, homeet ja Loismadot – kaikki yleisiä allergioiden tai tulehdusten lähteitä – tuottavat miljardeja tonneja kitiiniä vuodessa. Ihmisillä ja muilla nisäkkäillä ei ole kitiiniä, mutta meillä on erikoistuneet entsyymit sen hajottamiseen. Tutkijat ihmettelivät, miksi. He havaitsivat, että kitiini laukaisee allergisen tulehdusreaktion hiirten keuhkoissa sekä lisää kitiiniä tuhoavan entsyymin tuotantoa, jota keuhkojen hengitysteitä vuoraavat solut tuottavat. Tämä ja muut tulokset tukevat heidän vielä tutkimatta olevaa hypoteesiaan, jonka mukaan kitiini aiheuttaa tulehdusta ja allergiaa ja että keuhkojen kitiiniä tuhoavalla entsyymillä voisi olla tärkeä rooli elimistön vasteen säätelyssä. Tutkimustulokset hiirten tulehduksista kerrottiin 22.huhtikuuta Nature-lehden varhaisessa verkkojulkaisussa. Lehti julkaisee löydön myös tulevassa painoksessa. “Nyt kun olemme osoittaneet, että kitiini voi laukaista tällaisen allergisen tulehduksen hiirissä, haluamme selvittää, voiko ympäristössä luonnostaan oleva kitiini edistää allergisia tai tulehdusreaktioita”, sanoi Richard Locksley, MD, vanhempi kirjoittaja. Locksley on Marion ja Herbert Sandler ansioitunut astman tutkimuksen professori ja Howard Hughes Medical Instituten tutkija UCSF: ssä. Hän on myös lääketieteen sekä mikrobiologian ja immunologian professori.Ihmisillä kitiinientsyymillä tiedetään olevan useita variantteja geenin pienten mutaatioiden vuoksi. Locksley ja kollegat UCSF: ssä yrittävät selvittää, ovatko jotkin vaihtoehdot tehottomampia kitiinin hajottamisessa ja ovatko ihmiset, joilla on näitä variantteja, alttiimpia astmalle, koska he eivät pysty hallitsemaan altistumistaan hengitetylle kitiinille.

Richard Locksley

tutkijat tiesivät, että loismatojen suu ja munankuoret ovat kitiinipitoisia ja että matojen aiheuttama infektio laukaisee hyvin samanlaisen tulehdusreaktion kuin astmassa ja allergisissa sairauksissa. Käyttämällä geenisirua, joka sisältää useimmat hiiren geenit ja käyttää laboratoriossa kasvatettuja vasta-aineita, tutkijat vahvistivat aiemman havainnon, että geeni ja anti-kitiini-entsyymin proteiini aktivoituivat dramaattisesti hiirillä loismatojen aiheuttaman infektion aikana. “Kitinaasi – entsyymi, joka hajottaa kitiiniä – todella syttyi palamaan”, Locksley muistelee. “Se nousi esiin yhtenä parhaiten aktivoituneista geeneistä vastauksena loisille.”Koska entsyymin tiedetään hajottavan vain kitiiniä, jota hiirillä ei ole, tutkijat altistivat Eläimet seuraavaksi pelkälle kitiinille, joka aiheutti samanlaista kudostulehdusta kuin hiirillä matotartunnan jälkeen ja astmaa sairastavilla ihmisillä.Kitiini provosoi Immuunivasteselocksley ajattelee, että kitiinin esiintyminen homeissa, madoissa ja hyönteisissä, jotka voivat kaikki tunkeutua ihmisiin tunkeutumalla ihon tai limakalvojen kautta, on saattanut painostaa selkärankaisia ylläpitämään “kitiinin tunnistusmolekyylejä”, jotka ovat samanlaisia kuin kasveissa ja alkeellisissa eläimissä, jotka laukaisevat tunkeutuvien bakteerien ja sienten tunnistamisen.Hän arvelee, että normaalisti ihmiset tekevät immuunihyökkäyksen allergeenia tai loista vastaan vastauksena muun muassa kitiinille. Tällainen tulehdus on tärkeä vierasta allergeenia tai loista torjuttaessa. Tulehdussolut puolestaan käynnistävät tunkeutuneen kudoksen soluja kiihdyttämään kitiiniä lamauttavan entsyymin tuotantoa.Nämä kaksi toimintaa yhdessä muodostavat palautejärjestelmän, joka edistää tunkeutuvien kitiinipitoisten organismien tunnistamista ja estää hallitsemattoman immuunivasteen kitiinille hajottamalla “signaalia”, kun tulehdussoluja on kertynyt riittävästi kitiiniä hajottavan entsyymin tuotannon lisäämiseksi.Locksley huomauttaa, että äyriäisten jalostusteollisuutta on vaivannut sen työntekijöiden keskuudessa “rapuastma”, joka on teollinen vaara, joka on herättänyt tartuntatautien valvonta-ja ehkäisykeskuksen huomion.

(katso suurempi kuva täältä)

“Kitiinialtistus voi olla erityisen suuri alan työntekijöiden keskuudessa, joiden on poistettava ja tuhottava rapujen ja muiden äyriäisten kovat kitiinikuoret”, hän sanoo. “On myös mahdollista, että kärsivillä työntekijöillä on kitiiniä hajottavan proteiinin muotoja, jotka toimivat huonommin kuin muut yleiset geenimuunnokset. Näitä aloja olemme kiinnostuneita seuraamaan.”Hän ehdottaa, että olisi syytä vahvistaa äyriäisten käsittelylaitosten kitiinipitoisuudet ja, jos ne ovat korkeita, harkita keinoja vähentää työntekijöiden kitiinialtistusta. Hänen laboratorionsa tekee nyt tutkimuksia yhteistyössä UCSF: n biofarmaseuttisten tieteiden ja lääketieteen apulaisprofessori Esteban Burchardin kanssa selvittääkseen, onko astmaa sairastavilla potilailla todennäköisemmin vähemmän aktiivinen versio kitiinientsyymin geenistä. Astma ja ” hygieniahypoteesi “viimeisen 10 vuoden aikana on ehdotettu ja tutkittu” hygieniahypoteesia ” selittämään, miksi Astma ja muut allergiat ovat suuresti lisääntyneet monissa teollisuusmaissa, Locksley selittää. Hypoteesin mukaan nykyaikaiset yhteiskunnat ovat paljolti puhdistaneet elinoloja niin, että ihmiset altistuvat paljon vähemmän lialle ja kaikille sen orgaanisille ainesosille. Samalla antibiootit ja mikrobisidit ovat vähentäneet mikrobien määrää ympäristössä. Bakteerien tiedetään hajottavan kitiiniä, ja Locksleyn mukaan bakteerien väheneminen voi johtaa kitiinin lisääntymiseen ympäristössä – suurelta osin homeista ja hyönteisistä – mikä ehkä selittää useiden tutkimusten tulokset, joiden mukaan lapsuusiän suurin astmariski liittyy yleensä pienimpään bakteerialtistukseen. Locksley on Sandlerin astman Perustutkimuskeskuksen eli SABRE Centerin johtaja UCSF: ssä, seitsemänvuotiaassa tutkimusorganisaatiossa, joka on omistautunut perusastman patogeneesin tutkimiseen tarkoituksenaan löytää uusia hoitokeinoja taudin hallitsemiseksi. Sabre Center koostuu core basic science tiedekunnan, joista jotkut ovat vielä rekrytoidaan UCSF, suurempi ryhmä interaktiivisia tutkijoita sekä tieteen ja kliinisten tieteenalojen ja ydinlaitokset genetiikka, genomiikka, kuvantaminen, Pieneläinten fysiologia, virtaus sytometria ja tekniikoita geenien inaktivointi, joiden avulla tutkijat voivat siirtää uusia löydöksiä eteenpäin nopeasti.”Astma lisääntyy kaikissa teollistuneissa yhteiskunnissa”, hän sanoo, ” ei vain joillakin suurten kaupunkien vähemmän palvelluilla alueilla, vaan jopa esikaupungeissa. Tämä on valtava terveysongelma, joka vaikuttaa valtaviin lapsilukuihin kaikkialla.”Monien nykyisten sairauksien, kuten diabeteksen, autoimmuunisairauksien ja liikalihavuuden, tavoin syitä on monia ja ne heijastavat monien eri geenien yhteisvaikutuksia. Astman kehittymiseen mahdollisesti vaikuttavien ympäristöaltistusten, kuten kitiinin, ymmärtäminen voisi johtaa hoitoihin tai uusiin kansanterveyskäytäntöihin sairauden tai sen oireiden vakavuuden vähentämiseksi monille ihmisille.Lehden pääkirjoittaja on Tiffany A. Reese, jatko-opiskelija Locksleyn kanssa UCSF: n biolääketieteellisessä ohjelmassa. Kirjoittajat ovat Locksley Labin nykyisiä ja entisiä tutkijatohtoreita, Hong-Erh Liang, ft, ja David Voehringer, Ft, sekä mikrobiologian että immunologian alalla UCSF: ssä.Myös Andrew M. Tager, MD, ja Andrew Luster, MD, PhD, sekä reumatologia, allergia ja immunologia Massachusetts General Hospital ja Harvard Medical School; ja Nico Van Rooijen, tiedemies molecular solubiologian Vrije Universiteit Alankomaissa.Tutkimusta rahoitti Howard Hughes Medical Institute, apurahoja National Institute of Allergy and Infectious Diseases at NIH ja Sabre Center at UCSF. “Curiosity” photo licensed from Steve Jurvetson

:Rapu kuoret ja sienet voi olla avain astma Howard Hughes Medical Institute, huhtikuu 22, 2007