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Laborarbeit entdeckt Blasenzell Geheimnis gegen Harnwegsinfektion
Früher glaubten Biologen, dass wenn Bakterien durch ein neutralisierendes Lysosom eingekapselt werden, diese die Eindringlinge nur degradieren würden, aber Wissenschaftler haben jetzt entdeckt, dass Blasenzellen auch einfach jene Kapseln "kotzen" können, die ihren Inhalt nicht neutralisieren konnten.
Diese Bakterien sind für die meisten Harnwegsinfektionen verantwortlich. Wenn Blasenzellen sie nicht neutralisieren können, ist der physikalische Ausstoß die neu entdeckte Strategie.
Die natürliche Abwehr von Blasenzellen gegen Escherichia coli Bakterien hinter den meisten Harnwegsinfektionen (Harnwegsinfektionen) beinhalten das physikalische Ausstoßen von solchen, die in Wirtszellen eingedrungen sind und der Säurezerstörung entkommen sind.
Die Laborentdeckung, veröffentlicht in Zelle, eine Zeitschrift für fundamentale biologische Forschung, schlägt eine Möglichkeit der wissenschaftlichen Untersuchung vor, wie man diese natürliche Tendenz ausnutzen kann, um wiederkehrende Harnwegsinfektionen zu behandeln.
Senior Autor Soman Abraham, PhD, von der Duke University School of Medicine in Durham, NC, erklärt:
"Weil E coli in der Lage sind, sich in den Blasenzellen zu verstecken, ist es besonders schwierig, HWI mit normalen Antibiotika zu behandeln.
"Es besteht daher ein erhöhter Bedarf, neue Behandlungsstrategien zu finden, einschließlich der Übernahme bereits existierender Zellentaktiken zur Bekämpfung von Infektionen."
Der Professor in Dukes Abteilungen für Pathologie, Immunologie, Mikrobiologie und Molekulargenetik ist Professor für das aufkommende Infektionskrankheiten-Programm an der Duke-National University of Singapore. Er schlägt die finanzielle Bedeutung der Arbeit gegen Harnwegsinfektionen vor:
"Die Kosten für die Behandlung von Harnwegsinfektionen in den USA belaufen sich jährlich auf etwa 3 Milliarden US-Dollar."
Harnwegsinfektionen - die überwiegende Mehrheit davon verursacht durch E coli - nach Angaben der National Institutes of Health in die Liste der häufigsten Infektionsarten zu kommen.
Aufgrund ihrer Anatomie, die den Bakterien den Zugang zur Blase erleichtert, sind Frauen anfälliger für Harnwegsinfektionen als Männer, aber jedes Jahr werden rund 8,1 Millionen Besuche bei Gesundheitsversorgern für diese Infektionen verantwortlich gemacht.
Säurehüllen, die Bakterien nicht abbauen konnten, wurden einfach ausgeworfen
Die grundlegende Strategie, die von den Biologen identifiziert wurde, bestand darin, dass Blasenzellen bei solchen Säurehüllen, die die Bakterien erfolgreich überlebt hatten, den Ejektorknopf trafen.
Die erste Taktik forderte dagegen auf E coli von Blasenzellen ist die normale erste Linie der zellulären Abwehr - Autophagie - oder die Eliminierung von Krankheitserregern, die in die Zelle eingedrungen sind, indem sie sie eingeschlossen und an Lysosomen abgegeben haben.
Das saure Milieu der Lysosomen - "Kapselkapseln", wie die Duke-Forscher sie nennen - zerstört Krankheitserreger. Beim Eintritt in das Lysosom haben einige Krankheitserreger jedoch die Fähigkeit, die saure Umgebung zu neutralisieren.
Die Autoren fanden jedoch heraus, dass Wirtszellen in der Lage sind, zu erfassen, wenn Lysosomen auf diese Weise betroffen sind, und den Auswurf der Lysosomeninhalte und Bakterien auszulösen - wobei die Krankheitserreger anscheinend in einer Zellmembran eingeschlossen sind, "vermutlich" ihre Eliminierung gewährleisten Urin und Vermeidung jeglicher bakterieller Wiederanlagerung an die Blasenwand.
Die Ergebnisse der Studie stammen aus Laborarbeiten mit Mausmodellen von Harnwegsinfektionen und menschlichen Blasenzellen, die in Kultur verwendet werden.
Der Erstautor Yuxuan Miao, ein Doktorand in Duke's Abteilung für Molekulargenetik und Mikrobiologie, sagt:
"Wenn die Zellen Schwierigkeiten haben, die Materialien in den Lysosomen zu verdauen, ist es ein logischer Weg, diese potentielle Gefahr loszuwerden, sie aufzugeben.
Es wurde angenommen, dass Lysosomen immer ihren Inhalt abbauen. Hier zeigen wir zum ersten Mal, dass, wenn der Inhalt nicht abgebaut werden kann, das Lysosom einen Backup-Plan zu haben scheint, der den Inhalt in Kapseln austreiben soll. "
Die Hoffnung der Forscher ist, dass die neue Biologie helfen wird, chemische Ziele zu identifizieren, um die bakteriellen Austreibungstaktiken der Blasenzellen zu beschleunigen und zu verstärken.
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