Удаление гена биологических часов защищает мышей от пневмонии

clock
                Кредит: CC0 Public Domain

Удаление часового гена BMAL1 делает защитные клетки, поглощающие бактерии, более эффективными, как показали исследования, проведенные в Манчестерском и Оксфордском университетах в журнале PNAS.
                                                                                       

Впервые обнаружено, что ген часов влияет на устойчивость к бактериальной пневмонии — смертельному заболеванию, вызывающему 5% всех смертей в Великобритании каждый год.

У большинства живых существ есть внутренние часы, которые регулируют, когда они спят и когда просыпаются. Сложный набор генов, включающих и выключающих, заставляет эти биологические часы работать приблизительно 24 часа, и ген, известный под аббревиатурой BMAL1, является одним из главных регуляторов этих часов, контролируя многие другие гены и пути биологических часов.

Внутренние часы тела не совпадают с окружающей средой, поэтому мы получаем реактивную задержку, но недавно ученые также обнаружили, что эти часы тоже влияют на иммунитет.

«Ранее мы обнаружили, что у мышей было хуже в борьбе с пневмококковыми бактериями, которые вызывают пневмонию, когда они заражались в течение дня, по сравнению с инфекцией ночью», — сказал профессор Оксфордского университета Дэвид Рэй, возглавлявший исследование. «Но мы понятия не имели, как это происходило».

Чтобы выяснить, как биологические часы могут влиять на клетки, борющиеся с инфекцией организма, Гарет Китчен, исследователь из Манчестерского университета, генетически сконструировал мышей, чтобы у них не было гена часов BMAL1.

«Мы были очень удивлены, обнаружив, что эти мыши, у которых не было часов в наборе иммунных клеток, были более устойчивы к бактериальной пневмонии, — сказал профессор Рэй, который также является почетным исследователем в Университете Манчестера». Почти все, что мы узнали о биологических часах, будь то исследования на сменных рабочих или эксперименты на мышах, говорит о том, что нарушение биологических часов делает людей и животных более вероятными, а не меньшими. «


            Кредит: Манчестерский университет

Чтобы выяснить, что делало этих мышей устойчивыми к пневмонии, команда сфокусировалась на ключевой иммунной клетке, известной как макрофаги. Макрофаги — это специализированные клетки крови и тканей, которые обнаруживают, поглощают и в конечном итоге уничтожают бактерии и другие вредные организмы, попадающие в организм.

Исследователи обнаружили, что удаление гена BMAL1 в макрофагах перегружает их, делает их более мобильными и способными поглощать и уничтожать бактерии как в чашке Петри, так и внутри мышей. Набор для удаления генов часов представляет собой каскад изменений, который в конечном итоге вызвал переключение, которое сделало «скелет» макрофагов (состоящий из белка, называемого актином) менее жестким, облегчая движение клеток и поглощение бактерий.

Когда исследователи заблокировали изменение актинового скелета, макрофаги больше не перегружались, даже при удалении их часовых генов. Это показывает, что именно укрепление актинового скелета клеток делает их более эффективными.

Более того, только ген часов BMAL1 контролировал переключение скелета актиновых клеток в макрофагах — исследователи обнаружили, что удаление других генов часов организма не дает того же эффекта.

«Когда мы вступаем в эру бактериальной устойчивости к антибиотикам, становится все более и более важным понимать, как работает наш врожденный иммунитет», — сказал профессор Рэй. «Мы могли бы использовать некоторые из тестируемых лекарств, чтобы изменить часы организма на суперзаряд макрофаги, но на наши часы тела также влияют такие вещи, как когда мы спим и едим».

р. Китчен, ученый-клиницист, который в качестве анестезиолога ухаживает за критически нездоровыми пациентами в отделениях интенсивной терапии и в операционном зале, сказал: «Бактерии с множественной лекарственной устойчивостью — одна из самых больших проблем, стоящих перед современной медициной, поэтому обнаружение, что BMAL1 может быть целью на будущее лекарства для борьбы с инфекцией очень захватывающие. «

«В будущем врачи могут изменить время, в течение которого уязвимым пациентам предлагают еду или ложиться спать, чтобы часы тела пациентов повышали, а не препятствовали их врожденному иммунитету, когда они с наибольшей вероятностью подвергаются воздействию инфекции».

Исследовательская группа в настоящее время выясняет, как сделать иммунные клетки более эффективными для лечения инфекций ./p>

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *