Tujuan terapeutik baru untuk memperlambat penyebaran virus influenza

Tujuan terapeutik baru untuk memperlambat penyebaran virus influenza

Sebuah studi baru yang diterbitkan di Nature Communications oleh Kristin W. Lynch, Ph.D., kepala Departemen Biokimia dan Biofisika, menemukan bahwa virus influenza A yang menghuni protein untuk mengikat RNA dan memblokir interaksi ini telah memperlambat virus. The Perelman School of Medicine di University of Pennsylvania, dan mahasiswa doktoral Matthew Thompson. Temuan mereka juga menunjukkan bahwa infeksi influenza A dapat mengurangi splicing gen inang, yang dapat menunjukkan strategi baru untuk terapi antiretroviral.

Influenza A adalah patogen manusia umum yang menyebabkan 250.000 hingga 500.000 kematian per tahun di seluruh dunia. “Meskipun ketersediaan vaksin dan beberapa obat antivirus, penting untuk memahami interaksi agen virus influenza pada tingkat molekuler untuk mengidentifikasi kerentanan host yang ditargetkan oleh virus influenza, yang dapat mengarah pada pengembangan opsi terapeutik baru,” kata Lynch, yang berfokus pada mekanisme dan pola Pengikatan spesifik varian RNA dan bagaimana kaitannya dengan penyakit manusia,

Proses menyalin DNA ke RNA messenger – proses satu gen yang melambangkan satu protein – tidak sesederhana yang diperkirakan. Fenomena pengikatan RNA sederhana – di mana satu gen dapat melambangkan banyak protein – telah terdeteksi selama lebih dari 30 tahun pada virus.

Genom influenza terdiri dari delapan bagian tunggal RNA. Tiga dari band splicing alternatif ini menggunakan dua protein virus utama, yang keduanya penting dalam membantu virus memasuki sel inang. Dengan bekerja dengan kultur sel paru-paru manusia, mekanisme yang diusulkan menunjukkan bagaimana virus influenza A berinteraksi dengan mesin pengikat RNA manusia, yang menjaga protein hubungan manusia agar tidak mengikat genom virus akan membantu menghentikan reproduksinya.

Akibatnya, para peneliti menemukan bahwa urutan genom virus untuk memblokir protein inang dari pengikatan menyebabkan RNA virus gagal rusak dan akhirnya menghentikan replikasi – sehingga memperlambat penyebaran virus di dalam tubuh.

RNA viral load virus harus dijaga agar virus dapat berhasil menginfeksi sel pejamu dan mereplikasi mereka. “Pengorganisasian hubungan antara protein virus merupakan langkah penting dalam interaksi antara tikus dan inang, dan dengan demikian mungkin terapi antiviral baru,” kata Lynch.

Saat ini, timnya sedang bekerja untuk meningkatkan pemahaman mereka tentang komplikasi replikasi virus di sel inang. Harapan mereka adalah suatu hari nanti menetapkan target molekuler khusus untuk obat antiretroviral yang dapat digunakan di klinik.

Kafein dari empat cangkir kopi melindungi jantung dengan bantuan mitokondria

Kafein dari empat cangkir kopi melindungi jantung dengan bantuan mitokondria

Konsumsi kafein dikaitkan dengan risiko yang lebih rendah dari beberapa penyakit, termasuk diabetes tipe II, penyakit jantung, dan stroke, tetapi mekanisme di balik efek perlindungan ini tidak jelas. Sebuah penelitian baru sekarang menunjukkan bahwa kafein meningkatkan pergerakan protein pengatur dalam mitokondria, yang meningkatkan fungsinya dan melindungi sel-sel kardiovaskular dari kerusakan. Ditemukan bahwa pekerjaan, yang diterbitkan pada 21 Juni di Biologi Journal of Open Access PLoS, oleh Judith Haendeler dan Joachim Altschmied dari Fakultas Kedokteran Universitas Heinrich Heine, Institut IUF-Leibniz Penelitian di Environmental Medicine di Dusseldorf, Jerman, dan rekan-rekannya, telah mencapai Efek perlindungan pada konsentrasi setara dengan konsumsi empat cangkir kopi, menunjukkan bahwa efeknya mungkin relevan secara fisiologis.

Para peneliti sebelumnya menunjukkan bahwa konsentrasi fisiologis yang relevan (yaitu, tingkat yang telah dicapai setelah empat atau lebih cangkir kopi) menyebabkan peningkatan kapasitas fungsional sel endotel, yang berbaris di dalam pembuluh darah, dan bahwa efek melibatkan kekuatan mitokondria, kekuatan energi Di dalam sel. .

Di sini, mereka menunjukkan bahwa protein yang disebut p27, terutama dikenal sebagai inhibitor dari siklus sel, hadir di mitokondria dalam jenis sel utama jantung. Dalam sel-sel ini, mitokondria diperkuat p27 migrasi sel endotel, dan melindungi sel-sel otot jantung dari kematian sel, dan menyebabkan konversi fibroblas ke dalam sel yang mengandung serat pemangkasan, semua yang diperlukan untuk memperbaiki otot jantung setelah infark miokard. Para peneliti menemukan bahwa kafein menyebabkan gerakan p27 di mitokondria, menghasilkan serangkaian peristiwa yang menguntungkan, dan melakukannya ketika fokus tercapai pada manusia dengan meminum empat cangkir kopi. Kafein adalah pelindung terhadap kerusakan jantung pada tikus sebelum diabetes, obesitas, dan tikus tua.

“Temuan kami menunjukkan cara baru untuk bekerja pada kafein,” kata Haendeler, “salah satu mempromosikan perlindungan dan perbaikan otot jantung melalui karya p27 mitokondria. Hasil ini harus mengarah pada strategi yang lebih baik untuk melindungi otot jantung dari kerusakan, termasuk mengingat konsumsi kopi atau kafein sebagai makanan tambahan pada populasi lanjut usia, apalagi, dapat ditingkatkan p27 sebagai mungkin strategi terapi mitokondria, tidak hanya pada penyakit kardiovaskular, tetapi juga untuk meningkatkan kesehatan. “

Gangguan mental terlibat dalam dasar genetik yang mendasarinya

Gangguan mental terlibat dalam dasar genetik yang mendasarinya

Gangguan kejiwaan seperti skizofrenia dan gangguan bipolar sering di penangkaran. Dalam kolaborasi internasional baru, para peneliti mengeksplorasi hubungan genetik antara gangguan ini dan gangguan otak lainnya pada skala yang melampaui pekerjaan sebelumnya pada subjek. Tim memutuskan bahwa gangguan psikologis berbagi banyak varian genetik, sedangkan gangguan neurologis (seperti penyakit Parkinson atau Alzheimer) tampak lebih jelas.

Studi ini diterbitkan hari ini di Science dan mengambil pandangan yang lebih luas tentang bagaimana variasi genetik terkait dengan gangguan otak. Hasilnya menunjukkan bahwa gangguan mental cenderung memiliki kesamaan yang signifikan pada tingkat molekuler, yang tidak tercermin dalam kategori diagnostik saat ini.

Penelitian ini dipimpin oleh dua penulis penulis senior, Ben Nil, direktur genetika populasi di Stanley Center di Institut luas Massachusetts Institute of Technology dan Harvard University, dan anggota fakultas dalam genetika unit analisis dan bermutasi di Rumah Sakit Umum Massachusetts, dan Aiden Corvin, seorang profesor di Trinity. Dublin College, dengan penulis pertama Vernry Anttila, seorang peneliti pasca-doktoral di Neil Laboratory. Tim ini juga mencakup peneliti dari lebih dari 600 institusi di seluruh dunia.

“Pekerjaan ini telah mulai membentuk kembali bagaimana kita berpikir tentang gangguan otak,” kata Neil. “Jika kami mampu mendeteksi pengaruh genetik dan pola tumpang tindih antara berbagai gangguan, kita mungkin bisa memahami akar penyebab situasi ini lebih baik -. Dan mungkin mengidentifikasi perawatan yang sesuai dirancang khusus mekanisme khusus”

Menjelajahi tautan biologis ini sulit dilakukan. Otak adalah anggota yang sulit untuk belajar secara langsung, sulit untuk memindai secara detail atau mengambil biopsi moral. Karena gangguan otak sering terjadi, sulit untuk melepaskan diri ketika seseorang mempengaruhi perkembangan lain.

Untuk memeriksa gangguan biologis antara gangguan ini, peneliti harus bergantung pada genetika. Untuk studi saat ini, federasi internasional telah mengumpulkan data mereka untuk memeriksa pola genetik di 25 penyakit kejiwaan dan neurologis. Karena setiap variabel genetik hanya menyumbang sebagian kecil dari risiko gangguan tertentu, analisis memerlukan sampel dalam jumlah besar untuk memisahkan sinyal yang dapat diandalkan dari kebisingan.

Para peneliti mengukur jumlah pertumbuhan berlebih genetik di seluruh gangguan menggunakan studi GWAS-binding dari 265.218 pasien dan 784.643 kontrol. Mereka juga meneliti hubungan antara gangguan otak dan 17 tindakan fisik atau kognitif, seperti tahun pendidikan, dari 1.191.588 individu. Kumpulan data akhirnya memasukkan semua asosiasi GWAS yang mempelajari gangguan otak umum yang dapat ditentukan oleh tim dengan ukuran sampel yang cukup.

“Ini merupakan upaya yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam pertukaran data, dari ratusan peneliti di seluruh dunia, untuk meningkatkan pemahaman kita tentang otak,” kata Anttila.

Hasil akhir menunjukkan tumpang tindih genetik yang tersebar luas di berbagai jenis gangguan mental, terutama antara ADHD, gangguan bipolar, gangguan depresi berat, dan skizofrenia. Data juga menunjukkan tumpang tindih yang kuat antara anoreksia nervosa dan gangguan obsesif-kompulsif (OCD), serta sindrom OCD dan Tourette.

Sebaliknya, gangguan neurologis seperti penyakit Parkinson, multiple sclerosis dan lebih khas muncul dari satu sama lain dan dari gangguan mental – dengan pengecualian dari migrain, yang dikaitkan dengan gangguan genetik, hiperaktif, dan attention deficit disorder dan depresi berat dan sindrom Tourette.

Menurut peneliti, tingginya tingkat korelasi genetik antara gangguan kejiwaan menunjukkan bahwa kelompok klinis saat ini tidak secara akurat mencerminkan biologi yang mendasari. “Tradisi menggambar garis-garis tajam ketika mendiagnosis pasien mungkin tidak mengikuti kebenaran, di mana mekanisme di otak dapat menyebabkan gejala tumpang tindih,” kata Neil.

Sebagai contoh hipotetis, mekanisme tunggal yang mengatur konsentrasi dapat membangkitkan perilaku yang dapat diabaikan dalam ADHD dan mengurangi fungsi eksekutif dalam skizofrenia. Eksplorasi lebih lanjut dari hubungan genetik ini dapat membantu mengidentifikasi fenotip baru dan menginformasikan perkembangan pengobatan dan pilihan pasien.

Selain itu, dalam konteks tindakan kognitif, mereka mengejutkan para peneliti bahwa faktor genetik yang mempengaruhi individu untuk beberapa gangguan mental – seperti anoreksia, autisme, bipolar, dan gangguan obsesif-kompulsif – sebagian besar terkait dengan faktor yang terkait dengan prosedur masa kanak-kanak atas kognitif, termasuk tahun lainnya . Pendidikan dan koleksi universitas. Namun, gangguan neurologis, terutama penyakit Alzheimer dan stroke, berhubungan negatif dengan ukuran kognitif itu sendiri.

“Kami terkejut bahwa faktor genetik untuk beberapa penyakit saraf, biasanya berhubungan dengan orang tua, terkait dengan faktor genetik negatif yang mempengaruhi langkah-langkah kognitif awal. Hal ini juga mengejutkan bahwa faktor genetik terkait dengan gangguan mental banyak berhubungan berkorelasi positif dengan pencapaian pendidikan.” Kata Anttila. “Kami akan membutuhkan lebih banyak pekerjaan dan ukuran sampel yang lebih besar untuk memahami kontak ini.”

Grup komersial telah membuat data GWAS mereka dapat diakses secara online, tersedia secara gratis untuk diunduh atau aplikasi. Mereka berencana untuk memeriksa sifat-sifat tambahan dan varian genetik untuk mengeksplorasi pola-pola ini lebih lanjut, dengan maksud untuk menemukan mekanisme yang mungkin dan jalur di belakang gangguan ini dan mungkin menghubungkan mereka.

Mikroba usus kita mempengaruhi proses metabolisme - melalui sistem kekebalan tubuh

Mikroba usus kita mempengaruhi proses metabolisme – melalui sistem kekebalan tubuh

Penelitian memberi tahu kita bahwa bakteri hidup atau “baik” yang hidup di usus membantu mengatur metabolisme kita. Sebuah studi baru pada lalat buah, yang diterbitkan pada 21 Juni di sel metabolisme, menunjukkan satu cara yang mengejutkan dalam melakukannya.

Penelitian yang dilakukan oleh Paula Watnick, MD, dari Infectious Diseases di Boston Children’s Hospital, mengungkap bahwa jalur imun bawaan, yang dikenal sebagai garis pertahanan pertama terhadap infeksi bakteri, memiliki fungsi samping yang sama pentingnya.

Di dalam usus, sel-sel pencernaan menggunakan jalur imun bawaan untuk merespon bakteri berbahaya. Tetapi sel usus lainnya, sel gastrointestinal usus, menggunakan jalur yang sama, yang dikenal sebagai IMD, untuk merespon bakteri “baik” – dengan mengendalikan metabolisme tubuh secara akurat pada diet dan kondisi usus.

“Beberapa jalur kekebalan bawaan tidak hanya untuk kekebalan alami,” kata Watenk. “Jalur imun kekebalan tubuh juga mendengarkan bakteri” baik “dan respons metabolik.”

Sindrom metabolik, hati berlemak di lalat

Watnick dan rekan-rekannya telah mengetahui dari penelitian mereka sebelumnya bahwa bakteri yang hidup di usus lalat membuat asam lemak rantai pendek, asetat, yang diperlukan untuk metabolisme lemak lalat dan sinyal insulin. Lalat tanpa bakteri di usus (karenanya, tidak ada asetat) mengumpulkan lemak dalam sel-sel pencernaan mereka. Laboratorium Norbert Perremon, seorang mahasiswa doktor di Harvard Medical School, sebelumnya menemukan penurunan lemak serupa pada lalat yang kekurangan sel gastrointestinal usus untuk tachykinin, protein mirip insulin yang penting dalam pertumbuhan, metabolisme lipid dan sinyal insulin.

“Ketika ada masalah dengan pemrosesan glukosa atau lemak, lemak terjebak dalam tetesan-tetesan ini dalam sel yang tidak dirancang untuk menyimpan lemak,” katanya.

Studi baru lagi menggunakan lalat buah, yang mudah diperbanyak dan dimanipulasi secara genetik, dan jenis sel di usus sangat mirip dengan manusia. Ketika Watnick dan rekan-rekannya memeriksa mutasi di jalur imun MD yang unik, mereka melihat lagi tetesan lemak di usus mereka.

Watnik percaya bahwa tetesan lemak ini, apakah karena hilangnya bakteri usus, hilangnya tachykinin atau hilangnya jalur kekebalan tubuh bawaan, sama dengan hati berlemak. Akumulasi adalah tanda bahwa tubuh tidak dapat memetabolisme karbohidrat dan lemak dengan benar. Pada intinya, Watnik percaya bahwa lalat memiliki sindrom metabolik, biasanya berhubungan dengan obesitas dan diabetes tipe 1.

Tentukan peran sistem kekebalan dalam proses metabolisme

Bagaimana bakteri usus, sistem kekebalan tubuh bawaan dan metabolisme terkait? Melalui serangkaian eksperimen, tim mulai mencari tahu bagaimana bakteri akan berperilaku untuk efek metabolik mereka. Mereka menunjukkan yang berikut:

Jalur imun bawaan merangsang sel-sel gastrointestinal untuk menghasilkan tachykinin.
Dengan tidak adanya bakteri atau produk rusak, asetat, tidak ada tachykinin yang dibuat.
Ketika asetat diberikan bebas dari kuman, patogenesis kekebalan bawaan dan normalisasi metabolisme diaktifkan kembali.
Reseptor jamur spesifik khusus untuk sel-sel amino usus, PGRP-LC, diperlukan untuk menerima sinyal asetat.
“Kami tahu bahwa bakteri mengendalikan metabolisme kami, tetapi tidak ada yang tahu bahwa bakteri berinteraksi dengan jalur sinyal imun bawaan di sel usus,” kata Watnik. “Jalur ini mungkin benar-benar sistem yang memungkinkan sel mengenali bakteri dengan alasan yang berbeda.”

Interaksi dua arah

Studi ini juga menunjukkan bahwa aktivasi jalur imun bawaan di sel-sel amino usus diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan lalat normal. Ketika Watnick dan rekan-rekannya mengganggu jalan, mereka mendapat seekor lalat yang tumbuh. Makan lalat asetat atau mengaktifkan patogenesis kekebalan bawaan akan membuat mereka tumbuh lagi.

Meskipun sekarang Watnick ingin mengkonfirmasi temuan ini dalam model mamalia, penelitian ini lebih banyak menggambarkan apa yang tampaknya merupakan interaksi dua kali lipat antara mikrobioma dan metabolisme. Makanan yang baik untuk bakteri yang difermentasi dalam makanan kita dan pelepasan asam lemak rantai pendek seperti asetat, yang membantu kita meningkatkan penggunaan dan penyimpanan nutrisi. Bakteri “jahat” melakukan sebaliknya: mereka mengonsumsi asam lemak, yang menghambat metabolisme yang sehat. Cacat dalam mikroba usus kita terkait dengan obesitas dan kadang-kadang menyebabkan kekurangan gizi. (Lebih lanjut dalam artikel komprehensif ini ditulis oleh Watnik bersama anggota lab Adam Wong dan Audrey Vanhoff).

Karena asetat dihasilkan melalui fermentasi, Watnick dan rekan-rekannya memperkirakan bahwa mengonsumsi karbohidrat yang dapat difermentasi dapat meningkatkan kadar asetat dan meningkatkan metabolisme yang baik. Makanan ini dapat membantu mengimbangi ketidakseimbangan bakteri usus kita, seperti yang disebabkan oleh penggunaan antibiotik untuk waktu yang lama, seperti yang mereka sarankan.

Pengukuran akurat dari asupan natrium mengkonfirmasi hubungan dengan kematian

Pengukuran akurat dari asupan natrium mengkonfirmasi hubungan dengan kematian

Makanan kaya garam diketahui berkontribusi terhadap tekanan darah tinggi, tetapi apakah hubungan linear ini meningkatkan risiko penyakit kardiovaskular dan kematian? Studi terbaru telah memperdebatkan hubungan ini, tetapi sebuah studi baru yang diterbitkan dalam International Journal of Epidemiology oleh para peneliti dari Rumah Sakit Wanita Brigham dan rekan mereka menggunakan beberapa pengukuran menegaskan hal ini. Studi ini menunjukkan bahwa metode yang tidak akurat dalam memperkirakan jumlah natrium dapat membantu menjelaskan hasil yang kontradiktif dari yang lain.

“Sulit untuk mengukur sodium,” kata Nancy Cook, spesialis biostatistik di Departemen Kedokteran BWH. “Sodium tersembunyi – sering Anda tidak tahu berapa banyak makanan yang Anda makan, yang membuatnya sulit untuk memperkirakan jumlah orang yang mengonsumsi kuesioner makanan.” Sodium sekresi adalah ukuran terbaik, tetapi ada banyak cara kami menggabungkan prosedur ini. Akurasi. “

Asupan natrium dapat diukur dengan menggunakan tes spot untuk menentukan jumlah garam yang diekskresikan dalam sampel urin seseorang. Namun, kadar natrium dalam urin dapat berfluktuasi sepanjang hari, jadi pengukuran tepat tingkat natrium yang dilakukan seseorang pada hari tertentu membutuhkan sampel penuh selama 24 jam. Selain itu, konsumsi natrium dapat bervariasi dari hari ke hari, yang berarti bahwa cara terbaik untuk mendapatkan gambaran lengkap asupan natrium adalah mengambil sampel dalam beberapa hari.

Sementara penelitian sebelumnya menggunakan sampel lokal dan persamaan Kawasaki, tim mengevaluasi jumlah natrium dalam beberapa cara, termasuk perkiraan berdasarkan rumus itu serta yang didasarkan pada metode baku emas, yang menggunakan medium urin multivariat dan non-sekuensial. Sampel. Mereka menilai hasil peserta dalam uji coba pencegahan hipertensi, yang termasuk hampir 3.000 orang yang menderita pra-hipertensi.

Metode baku emas menunjukkan hubungan linear langsung antara peningkatan asupan natrium dan peningkatan risiko kematian. Tim menemukan bahwa rumus Kawasaki menunjukkan kurva berbentuk J, yang berarti bahwa tingkat rendah dan tingkat konsumsi natrium yang tinggi dikaitkan dengan peningkatan mortalitas.

“Temuan kami menunjukkan bahwa pengukuran yang tidak akurat dari asupan natrium dapat menjadi kontributor penting terhadap hasil kontras J yang dilaporkan dalam beberapa penelitian kohort,” tulis para peneliti. “Studi epidemiologi seharusnya tidak menghubungkan hasil kesehatan dengan perkiraan asupan sodium yang tidak dapat diandalkan.”