Teatud geneetilised mutatsioonid mõjutavad inimese reaktsiooni keskkonnasaasteainetele

Teatud geneetilised mutatsioonid mõjutavad inimese reaktsiooni keskkonnasaasteainetele
Teatud geneetilised mutatsioonid mõjutavad inimese reaktsiooni keskkonnasaasteainetele
Anonim

IOWA CITY, Iowa – Iowa ülikooli teadlased leidsid esimesed geneetilised tõendid selle kohta, et teatud geeni mutatsioonid on seotud erinevustega inimeste reaktsioonis sissehingatavale endotoksiinile, saasteainele, mida tavaliselt leidub põllumajandustolmus, õhusaastes ja majapidamises. tolm.

Kasutajaliidese uurijad tegid kindlaks, et mutatsioonid tasulise retseptori-4 (TLR4) geenis võivad mõnedel inimestel olla vähem vastuvõtlikud sissehingatavale endotoksiinile ja vähem altid astmalaadsele reaktsioonile, kui nad puutuvad kokku selle tavalise keskkonnaga. saasteaine.Tulemused avaldati ajakirja Nature Genetics juuninumbris.

"Üsna suures tervete inimestega uuringupopulatsioonis leidsime, et sageli esinevad muutused TLR4 geneetilises järjestuses võivad muuta indiviidi suurema tõenäosusega resistentseks sissehingatava endotoksiini suhtes kui need, kellel mutatsioone pole, " ütles David A. Schwartz, M.D., UI sisehaiguste professor. "Kuid seotud uuringud hiirtega näitavad, et inimesed, kellel on need TLR4 mutatsioonid ja kes ei reageeri sissehingatavale endotoksiinile, võivad olla vastuvõtlikumad endotoksiini süsteemsetele mõjudele, kui neil tekib vere kaudu leviv infektsioon."

Meeskond uuris 83 terve inimese (31 meest, 52 naist) reaktsiooni suurenevatele endotoksiiniannustele, mis võrdusid endotoksiini kogusega, millega teraviljakäitleja või põllumees tavalise kaheksa tunni jooksul kokku puutuks. vahetus. Osalejatel ei olnud südame- ega kopsuhaigusi, neil ei olnud sigarettide suitsetamist ega olnud viiteid isegi astma kalduvusele.

Kolmkümmend üks osalejatest ei reageerinud endotoksiini bronhokonstriktiivsele toimele või reageeris sellele vähem, samas kui 52-l olid normaalsed reaktsioonid, mis tähendab, et neil tekkis pingetunne rinnus ja muud astmataolised sümptomid. Seitsmel (22,6 protsendil) 31-st alatundlikust osalejast oli TLR4 mutatsioone. Seevastu 52 normaalselt reageerinud osalejast olid need mutatsioonid ainult kolmel (5,8 protsenti).

"Inimesed, kes olid nõrg alt reageerinud, ei reageerinud sissehingatavale endotoksiinile," ütles Schwartz. "Siiski võivad nende mutatsioonidega isikud olla vastuvõtlikumad vere kaudu levivatele infektsioonidele, kuna nad ei pruugi normaalselt reageerida nakkuse varajastele signaalidele."

Schwartz märkis, et mitte kõik inimesed, kellel oli mutatsioon, ei reageerinud endotoksiinile, ja mitte kõigil inimestel, kes reageerisid vähe, ei olnud mutatsioone TLR4-s.

"Astmalaadsed reaktsioonid endotoksiinile määratakse osaliselt selle järgi, kas inimesel on mutatsioon, kuid see pole ainus tegur," ütles ta. "See on keeruline reaktsioon, mis võib hõlmata muid kokkupuuteid ja kindlasti ka teisi geene."

Schwartz ütles, et meeskond leidis ka, et mutatsioon muutis kultuuris olevate rakkude võimet reageerida endotoksiinile. Lisaks saab TLR4 mutatsioonidega indiviididelt saadud rakke "päästa" või panna normaalselt funktsioneerima TLR4 geeni normaalse koopia lisamisega.

"TLR4 on endotoksiini rakumembraani retseptor, " selgitas Schwartz. "Uuring näitab, et mutatsiooni tulemusena väheneb selle olulise retseptori ekspressioon rakupinnal. See väiksem retseptori tihedus põhjustab seejärel raku vähem reageerimise endotoksiinile. Tegelikult on rakus vähem kohti, mis võivad reaktsiooni vallandada. endotoksiinile."

Lisaks astma ja sepsise ravile võivad leiud mõjutada selliseid haigusi nagu äge kopsukahjustus, tsüstiline fibroos ja kopsupõletik.

Schwartz ütles, et järgmised uurimisetapid hõlmavad TLR4 retseptori toimimise uurimist, eriti kui see on seotud endotoksiini põhjustatud või ägenenud hingamisteede haigustega; kasutades TLR4 looduslikult esinevaid mutatsioone hingamisteede haiguste uurimise vahendina; inimese mutatsiooniga geneetiliselt muundatud hiirte loomine, et paremini mõista endotoksiinidele reageerimise põhibioloogiat; ja uurides, kuidas mutatsioon mõjutab teisi endotoksiini poolt vahendatud haigusi.

Schwartz on ka Iowa City Veterans Affairs meditsiinikeskuse teadur ja personaliarst.

Uuringut toetasid osaliselt föderaalse veteranide osakonna, riikliku keskkonnatervise teaduste instituudi, riikliku südame-, kopsu- ja vereinstituudi ning UI üldiste kliiniliste uuringute keskuste programmi stipendiumid, mida rahastatakse National Center for Clinical Research.

Populaarne teema