Исследователи из Университета Калгари определили многообещающий новый подход к лечению бактериальных инфекций кожи. В исследовании, недавно опубликованном в журнале Nature, первый автор доктор Рэйчел Кратофил, доктор философии, и соавторы, доктора наук. Пол Кубес, доктор философии, Джастин Денисет, доктор философии, и их исследовательская группа демонстрируют новое понимание, которое может привести к прогрессу в лечении бактериальных инфекций и ран.
«Несмотря на то, что перевод наших исследований со стационарного на прикроватный потребуются еще многие эксперименты и будет задействована модель, более тесно связанная с человеческими болезнями , очень интересно, что мы сделали фундаментальное открытие, которое может улучшить инфекции и восстановление тканей у людей, особенно труднодоступных. лечить случаи», — говорит Кратофил.
Традиционно исследователи считали, что и нейтрофилы, и моноциты ( белые кровяные тельца ) были привлечены для очистки инфицированных участков кожи от бактерий. Когда эти клетки работают вместе, они действуют как первая линия защиты иммунной системы в нашем организме.
Однако новое исследование показывает, что моноциты сами по себе способны способствовать более быстрому заживлению ран. Моноциты помогают процессу заживления, регулируя уровень лептина и рост кровеносных сосудов во время заживления ран. Они также производят грелин, гормон, который способствует более эффективному заживлению ран.
Удивительная связь между метаболическими гормонами и восстановлением тканей
Грелин вырабатывается желудком, когда вы голодны, а лептин — тоже гормон — вырабатывается жировыми клетками после того, как вы съели еду и почувствовали себя сытым. Этот баланс между грелином и лептином долгое время считался критическим для обмена веществ и диеты, но до сих пор не было известно его связи с иммунными механизмами и восстановлением тканей.
Используя прижизненную микроскопию, которая позволяет наблюдать за живыми клетками и является специализацией лаборатории Kubes Lab, Kratofil смог визуализировать иммунный ответ на бактерии Staphylococcus aureus (S. aureus) на животной модели.
S. aureus — это микроб, обычно обнаруживаемый на коже или в носу здорового человека. Это может быть катализатором широкого спектра заболеваний, связанных с инфекциями кожи и тканей, таких как абсцессы или фурункулы. В некоторых случаях бактерии могут привести к тяжелым инфекциям, таким как пневмония и эндокардит, опасному для жизни воспалению внутренней оболочки сердечных камер и клапанов.
После заражения S. aureus организм рекрутирует полезные иммунные клетки, нейтрофилы и моноциты. Нейтрофилы уничтожают бактерии, а моноциты помогают восстанавливать ткани. В отсутствие моноцитов увеличивается продукция лептина, что приводит к росту кровеносных сосудов при инфекции. Результатом может быть замедленное заживление и образование рубцов. Напротив, моноциты вырабатывают грелин в месте инфекции, который блокирует образование избыточного роста кровеносных сосудов, вызванное лептином, что приводит к восстановлению тканей.
Важность результатов исследования
«Это исследование важно, потому что оно указывает на сдвиг парадигмы, бросающий вызов нынешнему представлению о том, что нейтрофилы и моноциты очищают бактерии. Наше исследование повышает роль моноцитов в заживлении ран», — объясняет Кратофил.
Главный исследователь Кубес и его исследовательская группа считают, что это исследование открывает двери для внедрения метаболических гормонов (грелин и лептин) в области иммунологии и микробиологии.
«Будет интересно, например, посмотреть, как грелин и лептин реагируют на другие модели заболеваний, такие как стерильная травма или рак, и узнать, как эти процессы изменяются, когда у пациента одновременно наблюдается несколько заболеваний или состояний, таких как ожирение и диабет.», — говорит Кубес.
Следующие шаги
Следующий шаг для исследователей — лучше понять функции иммунных клеток, таких как нейтрофилы, во время инфекции. В частности, их интересует, как нейтрофилы очищаются от инфекции и выполняют ли нейтрофилы другие функции помимо уничтожения бактерий.
Междисциплинарная работа этой исследовательской группы является результатом 133 независимых экспериментов, проведенных в сотрудничестве с лабораториями доктора Кейт Шарки, доктора философии. (Институт Снайдера, Институт мозга Хотчкисса (HBI)), д-р Джефф Бирнаски, доктор философии (HBI и Научно-исследовательский институт детской больницы Альберты), а также исследователи из Университетской больницы Регенсбурга, Германия, и Техасского университета A&M.
