Een van de Meest Voorkomende Verbindingen Veroorzaakt Allergische Ontsteking

Door Wallace Ravven De kever is terug en de krab shell danken hun taaiheid van een stof genaamd chitine dat nu lijkt te activeren ontsteking van de luchtwegen en eventueel astma, UCSF wetenschappers hebben ontdekt. Insecten, schimmels en parasitaire wormen – allemaal veel voorkomende bronnen van allergieën of ontstekingen – produceren miljarden tonnen chitine per jaar. Mensen en andere zoogdieren missen chitine, maar we hebben gespecialiseerde enzymen om het af te breken. De wetenschappers vroegen zich af waarom. Zij ontdekten dat chitine een allergische ontstekingsreactie in de longen van muizen teweegbrengt, evenals verhoogde productie van het chitine-vernietigende enzym dat door cellen die de longluchtwegen voeren wordt gemaakt. Dit en andere resultaten steunen hun hypothese, nog in studie, dat chitine ontsteking en allergie veroorzaakt, en dat het chitine-vernietigende enzym in de long een belangrijke rol in het regelen van de reactie van het lichaam zou kunnen spelen. De resultaten van hun onderzoek naar ontstekingen bij muizen werden op 22 April gepubliceerd in een vroege online publicatie van het tijdschrift Nature. Het tijdschrift zal de vondst ook publiceren in een komende gedrukte editie. “Nu we hebben aangetoond dat chitine dit soort allergische ontsteking bij muizen kan veroorzaken, willen we bepalen of chitine van nature aanwezig in het milieu kan bijdragen aan allergische of inflammatoire reacties,” zei Richard Locksley, MD, senior auteur van de paper. Locksley is Marion en Herbert Sandler onderscheiden Professor in astma onderzoek en een Howard Hughes Medisch Instituut onderzoeker aan de UCSF. Hij is ook hoogleraar geneeskunde en microbiologie en immunologie.In mensen, is het anti-chitineenzym gekend om verscheidene varianten toe te schrijven aan kleine veranderingen in het gen te hebben. Locksley en collega ‘ s bij UCSF proberen te bepalen of sommige varianten minder effectief zijn bij het afbreken van chitine, en als mensen met deze varianten meer vatbaar zijn voor astma omdat ze minder in staat zijn om hun blootstelling aan geïnhaleerd chitine te controleren.

Richard Locksley

de onderzoekers wisten dat de mond en eierschalen van parasitaire wormen chitinerijk zijn en dat infectie door de wormen een ontstekingsreactie teweegbrengt die sterk lijkt op die bij astma en allergische aandoeningen. Gebruikend een genspaander die de meeste muizengenen bevat en die antilichamen gebruiken die in het laboratorium worden opgeheven, bevestigden de wetenschappers een eerder bevinding dat het gen en de proteã ne Voor het anti-chitinenzym dramatisch in muizen tijdens besmetting door de parasitaire wormen werden geactiveerd. “Chitinase – het enzym dat chitine afbreekt – lichtte echt op,” herinnert Locksley zich. “Het dook op als een van de meest geactiveerde genen in reactie op de parasieten.”Aangezien het enzym slechts bekend is om chitine af te breken, die niet aanwezig is in muizen, de wetenschappers vervolgens blootgesteld de dieren aan chitine alleen, die weefselontsteking veroorzaakt vergelijkbaar met die gezien in muizen na infectie met wormen en bij mensen met astma.Chitine veroorzaakt een Immuunresponselocksley denkt dat de aanwezigheid van chitine in schimmels, wormen en insecten, die allemaal mensen kunnen binnenvallen door huid of slijmvliezen te penetreren, gewervelde dieren onder druk kan hebben gezet om “chitine-herkenningsmoleculen” te behouden, verwant aan die die in planten en primitieve dieren evolueerden om erkenning van binnenvallende bacteriën en schimmels te activeren.Hij speculeert dat mensen normaal gesproken een immuunaanval opzetten tegen een allergeen of parasiet in reactie op chitine, onder andere signalen. Dit soort ontsteking is belangrijk bij het afweren van het vreemde allergeen of parasiet. Op zijn beurt, de ontstekingscellen zelf leiden tot cellen in het binnengevallen weefsel op te voeren productie van het chitine-invaliderende enzym.De twee acties maken samen een systeem terugkoppelen, zowel bevorderend erkenning van de binnenvallende chitin-rijke organismen, en het verhinderen van een out-of-control immune reactie op chitin door het “signaal” te degraderen wanneer genoeg ontstekingscellen hebben geaccumuleerd om verhoogde productie van het chitin-degraderende enzym te veroorzaken.Locksley merkt op dat de schelpdierverwerkende industrie is geplaagd met “krab astma” onder haar werknemers, een industrieel gevaar dat de aandacht heeft getrokken van de Centra voor ziektebestrijding en preventie.

(Zie grotere afbeelding hier)

” de blootstelling aan chitine kan bijzonder hoog zijn onder werknemers in de industrie, die de harde chitineschalen van krabben en andere schaaldieren moeten verwijderen en vernietigen,” zegt hij. “Het is ook mogelijk dat getroffen werknemers vormen van het chitine-degraderende eiwit hebben die minder goed functioneren dan de andere gemeenschappelijke genetische varianten. Dit zijn gebieden die we willen opvolgen.”Hij suggereert dat het de moeite waard zou kunnen zijn het chitinegehalte in schelpdierverwerkingsfabrieken te bevestigen en, indien hoog, manieren te overwegen om de blootstelling aan chitine onder werknemers te verminderen. Zijn lab voert nu studies uit in samenwerking met Esteban Burchard, MD, een UCSF assistant professor in biofarmaceutische Wetenschappen en geneeskunde, om te bepalen of patiënten met astma meer kans hebben op een minder actieve versie van het gen voor het anti-chitineenzym. Astma en de ” hygiënehypothese “in de afgelopen 10 jaar is de” hygiënehypothese ” voorgesteld en onderzocht om te verklaren waarom astma en andere allergieën sterk zijn toegenomen in veel industriële landen, legt Locksley uit. De hypothese houdt in dat moderne samenlevingen grotendeels hebben schoongemaakt leefomstandigheden, zodat mensen worden blootgesteld aan veel minder vuil en al zijn organische bestanddelen. Tegelijkertijd hebben antibiotica en microbiciden het aantal microben in het milieu verminderd. De bacteriën zijn gekend om chitine te degraderen, en Locksley stelt voor dat de vermindering van bacteriën tot een verhoging van chitine in het milieu kan leiden – grotendeels van mallen en insecten – misschien verklarend de bevindingen van verscheidene studies dat het hoogste risico van kinderastma neigt om met de laagste blootstelling aan bacteriën te worden geassocieerd. Locksley is directeur van het Sandler astma Basic Research Center, of SABRE Center, aan de UCSF, een zeven jaar oude onderzoeksorganisatie gewijd aan de studie van fundamentele astma pathogenese met de bedoeling om nieuwe richtingen voor therapie in de beheersing van de ziekte bloot te leggen. Het SABRE Center bestaat uit een kern basiswetenschappelijke faculteit, waarvan sommige nog steeds worden gerekruteerd naar UCSF, een grotere groep van interactieve wetenschappers uit zowel de basiswetenschappelijke en klinische disciplines en kernfaciliteiten in genetica, genomica, beeldvorming, kleine Dierenfysiologie, flow cytometrie en technieken voor Gen-inactivering die wetenschappers in staat stellen om nieuwe bevindingen snel vooruit te brengen.”Astma neemt toe in alle geïndustrialiseerde samenlevingen, “zegt hij,” niet alleen in sommige van de minder geserveerd gebieden van grote steden, maar zelfs in de voorsteden. Dit is een enorm gezondheidsprobleem dat enorme aantallen kinderen overal beà nvloedt.”Net als veel moderne aandoeningen, zoals diabetes, auto-immuunziekten en obesitas, zijn de oorzaken veel, en weerspiegelen de interacties van veel verschillende genen. Het begrijpen van de milieublootstellingen, zoals chitin, die de ontwikkeling van astma kunnen beà nvloeden kon tot behandelingen of nieuwe volksgezondheidspraktijken leiden om de ziekte of de strengheid van zijn symptomen voor vele mensen te verminderen.Hoofdauteur van het artikel is Tiffany A. Reese, een afgestudeerde student met Locksley in de Biomedische Wetenschappen programma aan de UCSF. Coauteurs zijn huidige en voormalige postdoctorale onderzoekers in het Locksley lab, Hong-Erh Liang, PhD, en David Voehringer, PhD, zowel in microbiologie en immunologie aan de UCSF.Ook Andrew M. Tager, MD, en Andrew Luster, MD, PhD, beide in reumatologie, allergie en immunologie aan het Massachusetts General Hospital en Harvard Medical School; en Nico Van Rooijen, een wetenschapper in moleculaire celbiologie aan de Vrije Universiteit in Nederland.Het onderzoek werd gefinancierd door het Howard Hughes Medical Institute, subsidies van het National Institute of Allergy and Infectious Diseases bij NIH en het SABRE Center bij UCSF. “Curiosity” photo licensed from Steve Jurvetson

:Krabschelpen en schimmels kunnen een sleutel tot astma bevatten Howard Hughes Medical Institute, 22 April 2007