Sel-sel yang rentan melindungi diri mereka sendiri dari infeksi dengan menghabiskan kolesterol permukaan – ScienceDaily

Sel-sel yang rentan melindungi diri mereka sendiri dari infeksi dengan menghabiskan kolesterol permukaan – ScienceDaily

[ad_1]

Sel di beberapa jalur masuk tubuh yang paling rentan ke infeksi bakteri menyangga diri ketika sistem kekebalan mendeteksi bahaya dengan mengatur ulang kolesterol di permukaannya, sebuah studi baru yang dipimpin oleh para ilmuwan UTSW menunjukkan. Penemuan yang dipublikasikan hari ini di Mikrobiologi Alam, dapat menawarkan strategi baru untuk melawan infeksi yang tidak melibatkan antibiotik.

Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa selaput lendir yang melapisi usus, paru-paru, dan situs lain memainkan peran kunci dalam melindungi tubuh dari infeksi sistemik. Tetapi bagaimana sistem kekebalan meningkatkan sifat pertahanan dari apa yang disebut sel epitel mukosa untuk memblokir agen infeksi, seperti bakteri, masih belum jelas, kata peneliti UT Southwestern Medical Center Neal M. Alto, Ph.D., seorang profesor mikrobiologi, dan Arun Radhakrishnan, Ph.D., seorang profesor genetika molekuler.

Karena sel-sel kekebalan, seperti makrofag, biasanya ditemukan di dekat epitel mukosa, Alto dan rekan-rekannya bertanya-tanya apakah sel-sel ini mungkin mengeluarkan molekul yang membantu sel-sel epitel meningkatkan pertahanan mereka ketika sistem kekebalan mendeteksi ancaman, seperti mikroba yang menular. . Untuk menyelidiki ide ini, para peneliti menumbuhkan sel epitel dalam cawan petri dengan makrofag yang diaktifkan, kemudian menambahkan Listeria monocytogenes, spesies bakteri yang menyebabkan penyakit bawaan makanan yang dikenal sebagai listeriosis. Sel epitel ini secara signifikan lebih resisten terhadap infeksi dibandingkan dengan cawan tanpa makrofag.

Ketika para peneliti mensurvei aktivitas gen secara luas di makrofag, mereka menemukan bahwa satu yang disebut kolesterol 25-hidroksilase (CH25H), menjadi lebih aktif secara signifikan ketika dihadapkan dengan L. monocytogenes. Tes lebih lanjut menunjukkan bahwa molekul kecil yang diproduksi oleh gen ini adalah kunci untuk mencegah infeksi epitel.

Gen ini ditemukan di UTSW seperempat abad yang lalu, kata Radhakrishnan, di ruang laboratorium yang sekarang dia tempati. Karena pekerjaan Radhakrishnan sendiri berfokus pada metabolisme kolesterol – sebuah proses di mana CH25H memainkan peran utama – labnya dan Alto’s membentuk kolaborasi untuk lebih memahami bagaimana gen ini mungkin memperkuat pertahanan sel epitel.

Radhakrishnan menjelaskan bahwa CH25H mengubah kolesterol, yang biasanya tidak bercampur sama sekali dengan air, menghasilkan bentuk yang disebut 25-hidroksikolesterol (25HC) yang sedikit bercampur dengan air. Sifat 25HC ini dimanfaatkan untuk mengatur jumlah kolesterol, lipid esensial di setiap sel dalam tubuh. Beberapa fungsi 25HC termasuk mematikan aktivitas gen yang terlibat dalam sintesis kolesterol dan mengaktifkan enzim yang mengubah kolesterol menjadi bentuk yang dapat disimpan di dalam sel.

Anehnya, ketika para peneliti merawat sel epitel dengan 25HC, mereka menemukan bahwa kolesterol total dalam sel-sel ini tidak berubah selama periode waktu percobaan mereka. Namun, menggunakan dua jenis molekul sensor yang berbeda – satu yang menempel pada kolesterol di permukaan sel yang dapat diakses, dan yang lainnya yang mendeteksi kolesterol pada permukaan sel yang tidak dapat diakses karena terikat oleh lipid lain – Alto, Radhakrishnan, dan rekan mereka menemukan 25HC itu menghabiskan kolesterol permukaan sel yang dapat diakses, menariknya ke dalam sel.

“Dalam satu jam pengobatan, bentuk kolesterol yang dapat diakses sangat terkuras dari permukaan sel,” kata Radhakrishnan. “Pada empat jam, itu benar-benar hilang.”

Penipisan kolesterol yang dapat diakses sangat penting untuk melindungi sel epitel dari L. monocytogenes, kata Alto, dengan andal memperkuat pertahanan sel. Ketika para ilmuwan merawat sel-sel yang habis dengan enzim yang mengubah kolesterol yang tidak dapat diakses di permukaan sel menjadi bentuk yang dapat diakses, sel-sel tersebut menjadi rentan terhadap infeksi lagi.

Mekanisme pertahanan ini bekerja tidak hanya melawan L. monocytogenes tetapi juga Shigella flexneri, patogen bakteri yang menyebabkan penyakit yang disebut shigellosis, menyoroti sifat antimikroba yang luas dari perlindungan ini.

Para ilmuwan berencana untuk mempelajari lebih lanjut mekanisme di balik fenomena ini untuk secara potensial mengidentifikasi bagian dari jalur ini yang dapat dikendalikan atau ditingkatkan oleh obat-obatan. Mereka juga berencana untuk menguji apakah perlindungan ini berlaku untuk infeksi virus juga.

“Menjelajahi proses ini secara lebih mendalam dapat memberi kita petunjuk baru yang berpotensi memanipulasi metabolisme kolesterol sebagai cara untuk meningkatkan kekebalan terhadap patogen,” kata Alto.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Data HK

Author Image
adminProzen