Когда эти клетки кровеносного сосуда входят в контакт с бактериальными токсинами, названными lipopolysaccharides, взрывчатой формой некроза клеток, известного, поскольку pyroptosis происходит. Pyroptosis начат ферментом, названным каспазой 11 у мышей и каспаз 4 и 5 в людях. Без этих ферментов pyroptosis не может произойти, делая эти каспазы привлекательными целями наркотиков, которые могут предотвратить повреждение ткани, вызванное инфекциями.«Есть многократные способы, которыми может умереть клетка», сказал доктор Джейлес Рехман, адъюнкт-профессор медицины и фармакологии в Медицинском колледже UIC и авторе co-лидерства на работе, опубликованной в Журнале Клинического Расследования. «В pyroptosis клетки выходят с ударом».
Pyroptosis был только зарегистрирован в несколько типов клетки, прежде всего в иммуноциты, названные макрофагами. В pyroptosis внешний спусковой механизм активирует каспазы в клетке, которые в свою очередь активируют проподстрекательские молекулы, названные цитокинами.
Поскольку клеточная мембрана ломается, взрыв цитокинов из клетки и сигнала к соседним иммуноцитам, чтобы стекаться к области, чтобы нейтрализовать микробы и предотвратить дальнейшее повреждение. Слово ‘pyroptosis’ получено из греческого слова для огня.Pyroptosis, вероятно, развился как полезный сигнал тревоги, чтобы усилить подстрекательский ответ, выпустив мощные цитокины в урегулировании инфекции. В то время как взрыв цитокинов помогает сигналу к соседним иммуноцитам, что сильная реакция необходима, в некоторых серьезных цитокинах инфекций, выпущенных pyroptosis, может вызвать чрезмерное повреждение тканей.
Во время тяжелой инфекции бактерии, которые выпускают lipopolysaccharides, могут войти в кровоток. Эти инфекции особенно опасны, если они входят в кровеносные сосуды легких. Когда большие количества клеток, выравнивающих кровеносные сосуды в легких, входят в контакт с бактериальными токсинами, кровеносные сосуды становятся прохудившимися и позволяют жидкости входить в легкие.
Это серьезное осложнение инфекций кровотока называют острым повреждением легкого. Газовый обмен в легких сильно поставился под угрозу во время острого повреждения легкого, которое является одной причиной высокого уровня смертности затронутых пациентов.«Наша работа показывает, что pyroptosis эндотелиальных клеток, что кровеносные сосуды линии могут быть одной из причин, почему бактериальные инфекции могут вызвать такую тяжелую травму легкого в некоторых пациентах», сказал Асрэр Малик, Семья Schweppe, отличил преподавателя и главу фармакологии в Медицинском колледже UIC и авторе co-лидерства на бумаге.
Приблизительно 200 000 человек в американском опыте острое повреждение легкого каждый год, и до 30 – 40 процентов всех случаев могут быть фатальными. Текущее стандартное лечение – поддерживающее лечение, такое как искусственная вентиляция.Исследователи заметили, что мыши ввели с lipopolysaccharide или бактериями, что у lipopolysaccharides выпуска были очень высокие показатели смертности за исключением мышей, где ген для каспазы 11 был удален в эндотелиальных клетках кровеносного сосуда. У этих мышей были намного более высокие коэффициенты выживаемости и меньше жидкости в их легких.
«Каспаза 11 ясно требуется для активации pyroptosis в эндотелиальных клетках мышей», сказал Рехман. «Наркотики, которые блокируют этот путь или соответствующие человеческие каспазы 4 и 5, могли помочь предотвратить или уменьшить степень повреждения легкого».Куан Тай Чэн, Шицинь Сюн, Жиминг Е, Чжиган Хун, Анке Ди, Кит Мэн Цанг, Сяопэй Гао, Shejuan, Маниш Миттал и Стивен Фогель, UIC и Эдварда Мяо из Университета Северной Каролины, Чапел-Хилл, являются соавторами на бумаге.
Это исследование было поддержано R01-HL45638 грантов Национальных Институтов Здоровья, P01-HL60678, P01-HL077806, T32-HL007829, R01-HL118068, R01-HL90152, R01-AI097518, R01-AI119073 и Яном Биомедицинская Премия Ученых.