Die bakterieë wat verby die brein se verdediging sluip om dodelike bakteriële breinvliesontsteking te veroorsaak, is slim teëstanders. Brandon Kim sou weet. Die biologie gegradueerde student aan die San Diego State University ondersoek die molekulêre truuks wat bakterieë gebruik om hul gasheer te oortuig dat hulle onskadelik is en siektes veroorsaak.
In 'n referaat wat in die Journal of Clinical Investigation gepubliseer is, beskryf Kim en sy laboratoriummentor, SDSU-biologieprofessor Kelly Doran, hul onlangse ontdekking dat bakterieë voordeel trek uit 'n molekulêre waarskuwingsein en die brein se sellulêre wapenrusting veroorsaak om tydelik te breek af, laat die bakteriese horde in.
Hul ontdekking kan verreikende implikasies hê vir die behandeling en voorkoming van bakteriële meningitis.
Die bloed-breinversperring is 'n dun netwerk van bloedvate waarvan die selle baie nou aan mekaar grens, wat proteïenverbindings vorm wat te styf is vir bakterieë en virusse om daardeur te pas. Die doel van die versperring is om te verhoed dat ongewenste materiaal van die omliggende bloedstroom na breinweefsel oorgaan.
Bsteenmuur
"Jy kan aan die bloed-breinversperring dink as 'n baksteenmuur," verduidelik Kim, wat besig is om sy doktorsgraad in Doran se laboratorium te voltooi. "Elke sel van die bloed-breinversperring is 'n baksteen en hierdie hegte aansluitings is die mortier."
Soos kasteelwagte, kan die selle wat hierdie versperring vorm selektief voedingstowwe en ander "goedgekeurde" molekules deurlaat wat nodig is vir normale breinfunksie.
Wanneer bakterieë of virusse dit wel regkry om verby die bloed-breinversperring te gly en breinweefsel te besmet, kan dit bakteriële meningitis tot gevolg hê, 'n dikwels dodelike siekte wat veroorsaak word wanneer die brein gevaarlik ontsteek word.
Deur selkulture, sebravisse en muise as modelle te gebruik, het Kim en Doran ondersoek ingestel na hoe een tipe bakterieë, groep B-streptokokke, deur die brein se verdediging kom.
Deur die bakterieë se vordering op verskillende tydstip waar te neem en te ontleed watter molekulêre prosesse destyds aktief was, het die navorsers 'n interessante resultaat ontdek. Wanneer reseptore langs die bloedkant van die bloedbreinversperring groep B-strep opspoor, skiet die stelsel 'n molekulêre "gevaar"-sein af. Aan hierdie beskermende molekulêre sein is egter nog 'n nadelige sein gekoppel.
Vreemdeling gevaar
Wanneer hierdie bloed-breinversperringselle hul gevaarsein afvuur, veroorsaak dit nie net die brein se molekulêre "hulp"-reaksie nie, maar veroorsaak ook 'n geen om 'n transkripsiefaktorproteïen bekend as Snail1 te produseer wat bydra tot die afbreek van die versperring se stywe aansluitings. Sodoende vernietig die versperring onbewustelik sy eie integriteit en laat die bakterieë die brein binnedring.
Hierdie studie is die eerste wat na Slak1 in die konteks van breinvliesontsteking kyk. Vorige navorsing het Slak1 beskryf as 'n faktor van indringende kanker.
Om hierdie proses te verstaan, kan wetenskaplikes in staat stel om terapeutika te ontwikkel wat Snail1-uitdrukking tydelik beheer en verhoed dat die bloed-breinversperring op die gekaapte selfvernietigingsein inwerk. Boonop kan dit navorsers ook in staat stel om dieselfde proses ten goede te benut, deur middels te ontwerp wat die bloed-breinversperring vertel om hulle deur te laat sodat hulle verskeie breinsiektes kan beveg.
"Hierdie bevinding sal die manier verander waarop ons bakteriële meningitis as 'n geheel beskou en kan nuwe maniere van behandeling in die toekoms beklemtoon," het Kim gesê.
