University of Wisconsin-Madison, identifizierten die Wissenschaftler einen neuen Weg, der common Aspergillus Schimmel asthma induzieren können, indem Sie zunächst den Angriff auf die schützende Schranke, die tief in die Lunge.
In Mäusen und Menschen eine besonders starke Resonanz zu dieser ersten Schaden im Zusammenhang mit der Entwicklung einer überreaktion auf die zukünftige Form der Exposition und der verengten Atemwege charakteristisch für asthma.
Die Arbeit bietet eine neue Allee der Forschung für das Verständnis und möglicherweise der Verhinderung der Entwicklung von asthma, das betrifft 25 Millionen Amerikaner. Schimmel Empfindlichkeiten Rechnung für ein Viertel bis die Hälfte von asthma Antworten, so dass der Körper zur Gründung von allergischen Reaktionen auf Schimmel könnte erheblich reduzieren die Belastung der Krankheit.
UW-Madison Professor von Kinderheilkunde, Medizin, Medizinische Mikrobiologie und Immunologie-Bruce Klein-und Postdoc-Forscher Darin Wiesner Ihre Ergebnisse veröffentlicht 3. März in der Zeitschrift Cell Host und Microbe. Sie arbeitete mit Forschern an der Universität von Chicago, Universität von Minnesota und der Harvard Medical School, um die Arbeit abzuschließen.
„Aspergillus ist allgegenwärtig, er ist überall, und die wir einatmen der Sporen mit jedem Atemzug, den wir nehmen“, sagt Klein. Das team dargelegt, um zu verstehen, wie diese sonst harmlosen Formen zu sensibilisieren, einige Menschen entwickeln eine starke asthmatische Reaktion auf Ihre Sporen.
Die Form digestive Enzyme wurden ein natürliches Ziel. Formen sezernieren diese Enzyme, um Proteine zu verdauen in Ihrer Umgebung ernähren Sie sich von verfallende Angelegenheit. Ein solches Enzym, einer protease, genannt Alp1, ist eine bekannte Lungen-allergen und abgesondert in großen Mengen von Aspergillus-Schimmelpilze. Aber wie Alp1 induziert asthma wurde ein Geheimnis für Jahre.
Wiesner untersucht, ob Alp1 auslösen könnte eine Reihe von gut-bekannte allergische Reaktion die Wege in den Körper. Aber er konnte keine Beweise dafür, dass Aspergillus Alp1 aktiviert diese allergischen Reaktionen, die oft grundiert, um zu reagieren, um eindeutige Signaturen von schädlichen Mikroorganismen, wie Krankheitserreger.
„Diese Idee, dass diese allgegenwärtigen Pilze, die nicht primär Krankheitserreger könnten, haben sich sehr spezifische Komponenten, die einfach nicht scheinen, um Sinn zu machen“, sagt Wiesner. „So schien es vernünftig, dass diese Proteasen eine inhaliert in die Lungen nur Schaden. Und die erste Sache, die Sie interagieren mit, wenn Sie in die Lungen von Menschen und Mäusen sind die Epithelzellen.“
So Wiesner suchte für welches der 10 Arten von Lungen-Epithelzellen, die die Lunge-Oberfläche, reagiert stark auf Alp1 Schaden. Er konzentrierte sich auf diejenigen, die bekannt als club-Zellen. Club-Zellen befinden sich meist in die Bronchiolen, die kleinsten Atemwege Passagen in der Nähe, wo die Gase ausgetauscht werden mit dem Blut. Club-Zellen sind bekannt, um zu versuchen zu schrubben Schadstoffe aus der Lunge, so eine Rolle bei der Reaktion auf Umwelt-Angriffe wie Schimmel Sinn machte.
Wie alle Lunge Zellen, die club Zellen, binden sich eng an Ihre Nachbarn bilden eine Barriere zwischen der Lunge und dem rest des Körpers. Diese verbindungen sind aus Proteinen, die Alp1 ist entworfen, um anzugreifen und zu verdauen. Wiesner fand, dass Verfügbarmachen von Mäusen zu Alp1 verursacht die Lunge Barriere undicht, Beweise dafür, dass Alp1 unterbrach diese zellverbindungen.
In der Suche nach, wie der Körper spürte das beschädigte Barriere, Kleins team wandte sich an die Kindheit, Ursprünge der Asthma-Studie, geführt von UW-Madison Wissenschaftler, die folgten Hunderte von Kindern seit Jahren auf die Identifizierung der genetischen und umweltbedingten Ursachen von asthma. Sie fanden heraus, dass eine mutation in der Nähe eines Gens, bekannt als TRPV4, die erhöht die Menge von TRPV4-proteins durch den Körper produziert wird, wurde im Zusammenhang mit Schimmel-sensitive asthma bei Kindern.
Mäuse machen auch TRPV4. Wenn Wiesner gelöscht-Gens in Maus-Zellen club, Sie waren viel weniger empfindlich auf Alp1. Wenn er induzierte club Zellen mehr zu produzieren TRPV4 wurden Mäuse überempfindlich auf die Form-Enzym.
TRPV4 Sinne physikalischer Veränderungen in einer Zelle und löst eine Welle von Kalzium, das dann spürte von anderen zellulären Komponenten. Calcium ist ein gemeinsames Mobilfunk-signal, aber es gibt wenig Hinweise, dass Kalzium spielt eine Rolle in der Produktion von asthma in der Vergangenheit.
Klein ‚ s team glaubt nun, dass Alp1 greift die Gelenke zwischen Lungen-Zellen, die jostles der Zellen. TRPV4 Sinne, die Bewegung und die Signale für die Hilfe Reparatur der Schäden an der Lunge die wichtige Barriere. Bei Mäusen oder Menschen mit zusätzlichen TRPV4, dass die Reaktion stark genug sein wird, löst eine überreaktion vom Körper. Dass eine übermäßige Reaktion Primzahlen der Lunge zu reagieren, zu stark die nächste Zeit, Sie Begegnung Alp1. Die daraus resultierende Entzündung ist gefühlt wie asthma.
Diese Studie ist die erste, impliziere die TRPV4-calcium-Signalweg in der Entwicklung von asthma, die produktive neue Linien der Untersuchung, um beruhigend und verhindert, dass die asthmatische Reaktion auf Schimmel. Drogen vorhanden sind, kann block dieses Kalzium-Signalweg, sondern ausrichten, um die richtigen Zellen zur richtigen Zeit zu verhindern, dass die Lunge von überreaktion auf Harmlose Formen erfordern würde viel mehr Arbeit.