细菌使我们感到痛苦……和抑制免疫反应

入侵引起的皮肤感染耐甲氧西林的痛苦金黄色葡萄球菌,可能还有其他严重,痛苦的感染,似乎入侵的细菌本身引起的,而不是如以前认为人体的免疫反应,波士顿儿童医院的科学家们报告。更重要的是,他们的研究表明,一旦疼痛神经元“意义”的细菌,它们会抑制免疫系统,可能会帮助细菌毒性增强。

这项研究,在进行小鼠模型和《华尔街日报》在线发表的自然8月21日,可以改变医生考虑各种入侵,痛苦的感染,如脑膜炎、坏死性筋膜炎,尿路感染,龋齿和肠道感染。

“如果我们能阻止感染组织和疼痛也阻止疼痛神经元做的免疫系统,它可以帮助我们更好地治疗细菌感染,”艾萨克·邱博士说,这项研究的第一作者,神经-免疫学家在实验室的克利福德·伍尔夫博士在波士顿儿童F.M. Kirby神经生物学程序。

研究了赵和基督教a·冯·Hehn合著者后,医学博士,博士培养感觉神经元和免疫细胞在一道菜来看看他们在交互感染。“令人惊讶的是,神经元是立即回应细菌,”赵说。

启发他们搬到一个活的皮肤感染模型,第一个他们的知识用于研究疼痛,与巴尔萨泽密切合作Heesters,研究生在实验室的迈克尔•卡罗尔博士,在细胞和分子医学程序波士顿儿童。

发现疼痛神经元,一旦激活细菌,抑制免疫系统也同样出乎意料。“我在想他们会做相反的事情,”赵说。

为什么激活疼痛试图削弱免疫反应神经元感染?赵推测,神经元正在保护组织免受进一步损害引起的炎症免疫应对保护机制,细菌会利用自己的优势。

在这项研究中,赵和同事研究了疼痛,组织肿胀,免疫细胞数量和活细菌的数量与葡萄球菌的老鼠皮肤感染。他们发现疼痛水平与活细菌的数量和密切跟踪达到顶峰之前组织肿胀达到顶峰,符合细菌被疼痛的原因,而不是局部炎症反应。该小组还记录了细菌之间的通信,疼痛的神经元和关键细胞的免疫系统。

细菌“跟神经元”

研究表明,金黄色葡萄球菌细菌分泌两种化合物与感觉神经元,诱发疼痛:

• N-formyl肽:疼痛神经元受体检测这些缩氨酸,称为FPR1受体,团队展示。当老鼠无法使这些受体,它们显示减少疼痛反应。
• 造孔毒素:这些蛋白质,还由其他致命的细菌分泌,码头上的感觉神经终端和创建大毛孔,让离子进入cells-triggering他们发出痛苦的消息。成孔毒素被称为α毒素是已知的帮助金黄色葡萄球菌在皮肤和肺中传播。

这些发现表明可能的新方法来阻止疼痛信号通过阻断FPR1受体,阻断受体alpha-toxin (ADAM10)感觉神经元通过毛孔或可能提供一种药物。这些方法也可能防止神经元抑制免疫反应,Chiu说,但这还有待证实。

抑制免疫系统

进一步的实验小鼠演示了两种方式的感觉神经元激活抑制局部感染的免疫反应网站,可能使细菌增殖:

• 激活先天免疫:痛觉神经元减少中性粒细胞和单核细胞的大量涌入,关键应急人员感染。在老鼠身上,当这些神经元通过基因技术被淘汰,这些免疫细胞的数量增加。研究小组进一步表明,神经元与免疫细胞通过肽分子。例如,一个叫CGRP怎样阻止巨噬细胞产生tnf,一个重要的信号,集会进一步免疫防御细菌。
• 引流淋巴结:通常情况下,抗原从感染的网站入侵的细菌流失到淋巴结,t细胞和b细胞聚集并生成人体的第二波免疫反应。团队展示,然而,激活痛觉神经元减少迁移和T - b细胞的淋巴结。受感染的老鼠的痛觉神经元被淘汰,这些细胞的淋巴结含有更多。

研究人员计划进一步探索pain-bacteria-immune系统的关系,并研究治疗阻止致命的细菌感染,引起的疼痛,或许应对免疫抑制。

“我们发现免疫系统的主要部分是没有必要在感染,疼痛,但细菌本身的痛苦的来源,”总结了赵。“在治疗疼痛在感染期间,我们可能需要考虑如何阻止致病组件本身,而不仅仅是免疫/炎症通路。我们还发现,感觉神经元调节免疫系统后激活。这表明,尽管我们还没有能够证明这一点,这致命的细菌菌株引起的能力疼痛可能会给他们一个优势,允许他们使用神经元抑制免疫力。”