Forscher entdecken eine unerwartete Organisation von antimikrobielle Moleküle, die die Immunantwort verstärkt
Bei Autoimmunerkrankungen wie psoriasis oder lupus, das Immunsystem geht in overdrive, die in Reaktion auf Menschen, die eigene DNA freigesetzt aus geschädigten Zellen—eine Reaktion, die verursachen können, schwere Entzündungen im Körper.
Bis jetzt, die molekularen Prozesse hinter dieser Immunreaktion sind noch nicht vollständig verstanden, von Wissenschaftlern, sondern eine neue UCLA-geführten Studie könnte helfen, das ändern.
Forscher an der UCLA und drei anderen Institutionen entdeckt, dass LL37-Moleküle, die in das Immunsystem, spielen eine wichtige, aber auch unerwartete Rolle bei der Forcierung der körpereigenen Notwehr-Reaktion. Der Befund kann bringt Wissenschaftler näher zu verstehen, wie die Kontrolle des Immunsystems in präziser Weise.
„Manchmal, wird Ihr Immunsystem aktiviert sich, wenn Sie es nicht brauchen werden,“ sagte Gerard Wong, der die Studie leitende Autor, ein UCLA-professor von Biotechnik und Chemie und Biochemie, und Mitglied des California NanoSystems Institute an der UCLA. „Stell dir vor, wir wären irgendwie in der Lage, dial-up oder wählen Sie unten das Immunsystem wie ein thermostat.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Communications.
Das Immunsystem ist die Heimat von Zellen, die das erkennen von Angriffen durch Viren und Bakterien. Diese Zellen toll-like-Rezeptoren, eine Klasse von Proteinen, die als Frühwarn-sensoren durch die schnelle Erkennung von molekularen mustern, die Häufig bei der Invasion der fremden Wesen. Aber in einigen Fällen, toll-like-Rezeptoren erkennen die körpereigenen DNA, die verheerende Auswirkungen auf das Immunsystem.
Wissenschaftler haben lange bekannt, dass das Immunsystem produziert „first responder“ – Moleküle, sogenannte antimikrobielle Peptide, von denen LL37—die töten Bakterien, indem Sie Löcher in Ihren Membranen. Jedoch, gibt es Beweis schlägt vor, dass LL37-Moleküle stärken die Immunantwort durch irgendwie gemeinsam mit toll-like-Rezeptoren.
„Aber es gab Verwirrung, wie LL37-Moleküle kontrollieren konnte, toll-like-Rezeptoren und direkt das Immunsystem angreifen, wenn es erkennt die körpereigene DNA“, sagte Ernest Lee, die in der Studie co-erste Autor, ein student der Medizin in der UCLA–Caltech Medical Scientist Training Program, die vor kurzem promovierte in Biotechnik von der UCLA Samueli School of Engineering.
Zu verstehen, dass der Mechanismus, die Wissenschaftler benötigt, um zu lernen mehr über LL37 Verhalten.
Die Forscher verwendeten eine Technik namens synchrotron small-angle X-ray scattering, welches die nutzt sehr Intensive und sehr Reine X-Strahlen können Wissenschaftler enthüllen molekulare Strukturen auf der nanoskala, was bedeutet, dass Sie beobachten können Objekte so klein wie ein hundert Milliardstel eines meters. Sie werden dann verwendet, computer-Modellierung zu generieren dreidimensionale Darstellungen der LL37-Moleküle.
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass LL37 Moleküle zusammenzubauen in eine Art linearen Rückgrat. Dieses Gerüst-Struktur hilft LL37—das ist eine Bananen-Form und eine Wasser abweisende Oberfläche—organisieren-DNA in crystal-wie arrangements, die helfen, sorgen für eine perfekte Passform für die DNA-Bindung an diese Rezeptoren.
Interessant ist, die große Anzahl von sich wiederholenden DNA-Einheiten, die Bindung an multiple toll-like-Rezeptoren ist, was Drehzahlen bis eine Entzündung, die körpereigene Immunantwort.
„Wenn man an einem einzelnen, isolierten Wirbel in Ihrer Wirbelsäule, es ist nicht klar, dass so eine seltsam geformte Objekt zusammenbauen kann zu einem Rückgrat,“ Wong sagte. „Aber das ist im Grunde das, was LL37-Moleküle machten. Wir waren überrascht zu sehen, dass die Moleküle zusammensetzen, die in dieser Art und Weise. Die meisten Menschen im Feld hatte angenommen, dass Sie vor allem die Interaktion mit Membranen, und nicht mit der DNA oder mit toll-like-Rezeptoren.“
Forscher dann inkubiert, Maus-und human-immun-Zellen mit einem LL37–DNA-Komplex. Sie beobachteten eine sehr aktive Immunantwort, die bestätigt, dass die LL37–DNA-Komplex verantwortlich war für die Aktivierung des Immunsystems.