Levensbedreigende Bacterie-Infectie Blijft Mysterieus

{h1}

Ongeveer 250.000 amerikanen sterven elk jaar aan sepsis, een ernstige ziekte veroorzaakt door de overweldigende immuunrespons van het lichaam op infecties. Dat is meer dan het aantal amerikaanse sterfgevallen per jaar aan prostaatkanker, borstkanker en aids samen.

Ongeveer 250.000 Amerikanen sterven elk jaar aan sepsis, een ernstige ziekte veroorzaakt door de overweldigende immuunrespons van het lichaam op infecties. Dat is meer dan het aantal Amerikaanse sterfgevallen per jaar aan prostaatkanker, borstkanker en aids samen.

Sepsis komt meestal voort uit een infectie, of deze nu in de longen, de urinewegen, de plaats van een medisch hulpmiddel of ergens anders begint. De infectie stuurt het immuunsysteem naar overdrive. Zoals het gebruik van een machinegeweer om een ​​kakkerlak te doden, vuurt het immuunsysteem zijn biologische en chemische kogels door het hele lichaam. Bloedvaten, organen en uiteindelijk het hele lichaam raken ontstoken. Een voor een mislukken vitale organen: de longen, lever, nieren en, in het slechtste geval, het hart.

Sepsis kan onvoorspelbaar ontstaan ​​en snel vorderen. Hoewel artsen verschillende strategieën gebruiken om de aandoening te detecteren en te behandelen, is het soms te laat om ernstige gevolgen te voorkomen. Een deel van het probleem is dat ze nog steeds geen duidelijk beeld hebben van de onderliggende biologische processen die het immuunsysteem in de war brengen en sepsis veroorzaken.

Zoals met veel ziekten, komt sepsis waarschijnlijk voort uit vele factoren. Onderzoekers die worden gefinancierd door de National Institutes of Health hebben verschillende aanwijzingen gevolgd. Het identificeren van alle mogelijkheden zal de voortdurende zoektocht naar nieuwe en effectievere diagnostische hulpmiddelen en behandelingen ondersteunen.

Geen uitweg

Dierenarts Cynthia Otto van de Universiteit van Pennsylvania in Philadelphia denkt dat een gas genaamd stikstofmonoxide (NO) de oorzaak kan zijn van de vele complicaties van sepsis.

In een gezond lichaam is NO een belangrijke chemische boodschapper geproduceerd door witte bloedcellen, macrofagen genaamd. Het helpt de bloeddruk te reguleren door bloedvaten te openen en het verdedigt tegen bacteriën en andere indringers. Wanneer macrofagen toxische bacteriële producten tegenkomen of wanneer ze geen zuurstof hebben, die beide bij vroege sepsis voorkomen, verhogen ze de productie van het enzym dat NEE maakt. Op hoge niveaus kan NO cellen doden en weefsels aansteken.

Overmatige niveaus van het cytokine TNF, waarvan de kristalstructuur hier wordt getoond, kunnen sepsisachtige symptomen veroorzaken. Het dempen van de TNF-productie zou een benadering kunnen zijn voor de behandeling van sepsis.

Overmatige niveaus van het cytokine TNF, waarvan de kristalstructuur hier wordt getoond, kunnen sepsisachtige symptomen veroorzaken. Het dempen van de TNF-productie zou een benadering kunnen zijn voor de behandeling van sepsis.

Krediet: RCSB PDB (afbeelding 1tnf).

Otto vermoedt dat wanneer sepsis weefsels en zuurstoforganen verhongert, het een explosie van NO veroorzaakt die schadelijk is in plaats van nuttig. In experimenten ontnam ze cellen van zuurstof en vervolgens niveaus van NO en een gerelateerd enzym. De resultaten toonden een piek in hun niveau, wat suggereert dat zuurstofgebrek, zoals gezien bij mensen met sepsis, NO-productie verandert en een ernstige immuunrespons ontketent. Deze basisonderzoeksvinding leverde een nieuwe lead op voor sepsisbehandeling met geïnhaleerd NO die nu in een klinisch onderzoek wordt getest.

Cytokine Theory of Disease

Immunoloog en neurochirurg Kevin Tracey van het Feinstein Institute for Medical Research in New York richt zich op een van de voet-soldaten van het immuunsysteem: eiwitten die cytokines worden genoemd en die worden vrijgegeven in een geïnfecteerd gebied om wonden te helpen genezen en beschadigd weefsel te herstellen. Eerder onderzoek had gesuggereerd dat een cytokine genaamd TNF een rol speelt in de bestrijding van infecties. Tracey dacht dat het ook betrokken zou kunnen zijn bij sepsis.

Via een reeks dierproeven toonde Tracey aan dat een teveel aan TNF sepsisachtige symptomen veroorzaakte en dat een verbinding die hij ontwikkelde de TNF-productie kon uitschakelen en kon voorkomen dat sepsis zich in bavianen ontwikkelde tot het meest ernstige stadium, septische shock genaamd. Bij een verrassende bevinding merkte Tracey dat de verbinding leek te werken door het zenuwstelsel krachtig te beïnvloeden. Het bleek dat de verbinding de nervus vagus activeerde, die vanuit de hersenen naar beneden in de interne organen stroomt en de hartslag, spijsvertering en andere essentiële functies regelt. Door de zenuw te stimuleren met een elektrisch apparaat daalde de TNF-productie, wat resulteerde in minder ontsteking.

Mitochondria, die hun eigen genetisch materiaal en machines voor het maken van eiwitten bevatten, kunnen ontsteking na een blessure veroorzaken en bijdragen aan de oorzaken van sepsis.

Mitochondria, die hun eigen genetisch materiaal en machines voor het maken van eiwitten bevatten, kunnen ontsteking na een blessure veroorzaken en bijdragen aan de oorzaken van sepsis.

Credit: Nicolle Rager, National Science Foundation.

Sindsdien heeft Tracey bij dieren aangetoond dat het stimuleren van de nervus vagus niet alleen sepsis kan blokkeren, maar ook artritis, shock, hartfalen en ontsteking van de dikke darm en de pancreas. De basis wordt nu gelegd om enkele van deze anti-TNF-benaderingen bij mensen te testen. Tracey onderzoekt ook HMG-B1, een ander type cytokine ontdekt in zijn laboratorium dat waarschijnlijk betrokken is bij sepsis.

Meer potentiële schuldbekentenissen

Andere wetenschappers zoeken elders naar de oorzaken van sepsis.

Trauma-chirurg Carl Hauser in het Beth Israel Deaconess Medical Center in Boston doet onderzoek naar mitochondriën. Deze cellulaire krachtcentrales kunnen na een verwonding in de bloedbaan terechtkomen. Omdat ze biologisch vergelijkbaar zijn met bacteriën, kunnen gratis mitochondria een sepsis-achtige immuunrespons ontbranden.

Bij de Oklahoma Medical Research Foundation in Oklahoma City wijst cardiovasculair bioloog Charles Esmon op histonen, de spoolachtige structuren die DNA in nette vormen winden. Esmon ontdekte dat histonen tijdens een infectie de bloedbaan kunnen binnendringen en sepsis kunnen veroorzaken. Hij ontdekte ook dat Xigris®, een medicijn dat wordt gebruikt voor bepaalde gevallen van sepsis, werkt door histonen te hakken.

Kom meer te weten:

  • Richten op Sepsis: informatieblad
  • Dogging Sepsis: Profiel van Cynthia Otto
  • Voor Janice: Profiel van Kevin Tracey

Dit Inside Life Science-artikel is aan WordsSideKick.com gegeven in samenwerking met het National Institute of General Medical Sciences, onderdeel van de National Institutes of Health.


Video Supplement: .




Onderzoek


Bevriezing Van Deze Zenuw Kan Je Lichaam In Afvallen
Bevriezing Van Deze Zenuw Kan Je Lichaam In Afvallen

Oogleden Veranderen De Vorm Van Het Oog
Oogleden Veranderen De Vorm Van Het Oog

Science Nieuws


5 Leuke Weetjes Over St. Patrick'S Day
5 Leuke Weetjes Over St. Patrick'S Day

Achternaam Status: Elite Families Blijf Elite Voor Eeuwen
Achternaam Status: Elite Families Blijf Elite Voor Eeuwen

'Slimme Kleding' Kan Nieuwe Draagbare Gadgets Worden
'Slimme Kleding' Kan Nieuwe Draagbare Gadgets Worden

'Pele'S Braids' Te Zien In Lava Op Hawaiian Volcano
'Pele'S Braids' Te Zien In Lava Op Hawaiian Volcano

Oude Rotstekeningen Gemaakt Met Verbluffend Detail, Onthullende 100-Voetslang
Oude Rotstekeningen Gemaakt Met Verbluffend Detail, Onthullende 100-Voetslang


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com