Neutrophile oder eine Art weißer Blutkörperchen können für die Überreaktion des Immunsystems von zentraler Bedeutung sein, die die häufigste Todesursache bei COVID-19-Patienten darstellt. Jetzt haben Forscher der University of Michigan herausgefunden, dass stäbchenförmige Partikel sie aus dem Kreislauf bringen und so die tödlichen Immunantworten verhindern können.
Die Forschungsergebnisse werden in der medizinischen FachzeitschriftScience Advances https://advances.sciencemag.org/content/6/24/eaba1474 veröffentlicht
Interessanterweise spiegelt die Todesursache Nr. 1 bei COVID-19-Patienten die Art und Weise wider, wie die Influenzapandemie von 1918 getötet wurde: Ihre Lungen füllen sich mit Flüssigkeit und sie ertrinken im Wesentlichen. Dies wird als akutes Atemnotsyndrom bezeichnet. Eine neue Methode, Immunzellen aus der Lunge zu ziehen, könnte dieses Ergebnis jedoch verhindern. Diese Forschung gehört zu den wesentlichen Projekten an der University of Michigan, die die Pandemie ununterbrochen überstanden haben.
Das akute Atemnotsyndrom oder ARDS ist eine Manifestation eines als Zytokinsturm bekannten Zustands, bei dem das Immunsystem überreagiert und beginnt, die eigenen Organe der Person anzugreifen. Bei ARDS bauen außer Kontrolle geratene weiße Blutkörperchen Lungengewebe ab und verursachen Flüssigkeitsansammlungen. Zur Führung der Ladung trägt eine Art weißer Blutkörperchen bei, die als Neutrophile bezeichnet wird und 60% bis 70% der vom Eindringling fressenden "Phagozyten" -Zellen beim Menschen ausmacht.
Dr. Lola Eniola-Adefeso, Professorin für Universitätsvielfalt und soziale Transformation und Professorin für Chemieingenieurwesen, die die Forschung leitete, sagte:
"Sie sind wie die Küstenwache. Ihre Hauptaufgabe ist es, sicherzustellen, dass Ihre Grenzen nicht überschritten werden."
Sie erklärte weiter, dass Neutrophile nicht spezialisiert sind, was es ihnen ermöglicht, auf viele Bedrohungen zu reagieren. Manchmal bedeutet diese mangelnde Spezialisierung jedoch, dass sie nicht wissen, wann sie aufhören sollen.
Dr. Eniola-Adefeso sagte: "Solange es Hinweise gibt, wirken Neutrophile weiter. In einigen Fällen ist die Rückkopplungsschleife unterbrochen, und das macht aus einer guten Antwort eine schlechte Antwort."
Bezeichnenderweise besteht eine ihrer Aktionen darin, Signalmoleküle, sogenannte Zytokine, zu emittieren, die den Zellen sagen, dass sie Barrieren abbauen und Blut und Flüssigkeit in eine Problemstelle lassen sollen. Wenn diese Reaktion schlecht wird, müssen die Neutrophilen gestoppt werden, damit andere Zellen eingreifen und den Schaden reparieren können.
In der Vergangenheit hat die Gruppe von Dr. Eniola-Adefeso gezeigt, dass in das Blut von Mäusen injizierte Kunststoff-Mikroteilchen Neutrophile ablenken und sie von Bereichen mit schwerer Entzündung in ihrer Lunge ablenken können. Die Neutrophilen würden das Teilchen ergreifen und zur Leber gehen, um es zu entsorgen. Auf diese Weise verwendete Mikrokunststoffe erleichterten ARDS bei Mäusen.
Jede Art von Phagozyten kann jedoch eine Kugel einnehmen, was bedeutet, dass eine kugelbasierte Therapie wahrscheinlich andere Teile der Immunantwort beeinflusst.
Es war jedoch bereits bekannt, dass andere Phagozyten stäbchenförmige Partikel nicht mögen. Dr. Eniola-Adefeso sagte, dass sie mit dem langen Wickelprozess um eine Stange "faul werden".
Dr. Eniola-Adefeso fügte hinzu: "Wir haben gefragt, ob Neutrophile auch eine Verachtung für das Essen von Ruten haben. Wir haben das genaue Gegenteil gefunden. Sie bevorzugen tatsächlich das Essen von Ruten."
Wichtig ist, dass diese Präferenz nützlich ist, um Neutrophile anzuvisieren und andere weiße Blutkörperchen für ihre Arbeit zu lassen. Sie fanden heraus, dass 80% der Neutrophilen sie aßen, wenn sie verschiedenen Phagozyten Stäbchen anboten, während dies nur 5% bis 10% der anderen Phagozyten taten. Die Vergleiche umfassten Makrophagen, eine andere Zelle, die Eindringlinge frisst, und dendritische Zellen, die Eindringlinge einfangen und dann den anderen Immunzellen zeigen, wonach sie suchen müssen.
Die Forschung untersucht derzeit, ob neutrophil ablenkende Partikel eher aus Medikamenten als aus Kunststoff hergestellt werden können. Dr. Eniola-Adefeso arbeitet jetzt mit dem UM Office of Technology Transfer zusammen, um ihr Liefersystem auf klinische Studien auszudehnen, in der Hoffnung, dass es sich im Kampf gegen COVID-19 als nützlich erweisen könnte. UM hat Patentschutz beantragt und mit Asalyxa ein Start-up-Unternehmen gegründet.
Dr. Eniola-Adefeso ist außerdem Professor für Biomedizinische Technik und Professor für Makromolekulare Wissenschaft und Technik.
Interessanterweise spiegelt die Todesursache Nr. 1 bei COVID-19-Patienten die Art und Weise wider, wie die Influenzapandemie von 1918 getötet wurde: Ihre Lungen füllen sich mit Flüssigkeit und sie ertrinken im Wesentlichen. Dies wird als akutes Atemnotsyndrom bezeichnet. Eine neue Methode, Immunzellen aus der Lunge zu ziehen, könnte dieses Ergebnis jedoch verhindern. Diese Forschung gehört zu den wesentlichen Projekten an der University of Michigan, die die Pandemie ununterbrochen überstanden haben.
Das akute Atemnotsyndrom oder ARDS ist eine Manifestation eines als Zytokinsturm bekannten Zustands, bei dem das Immunsystem überreagiert und beginnt, die eigenen Organe der Person anzugreifen. Bei ARDS bauen außer Kontrolle geratene weiße Blutkörperchen Lungengewebe ab und verursachen Flüssigkeitsansammlungen. Zur Führung der Ladung trägt eine Art weißer Blutkörperchen bei, die als Neutrophile bezeichnet wird und 60% bis 70% der vom Eindringling fressenden "Phagozyten" -Zellen beim Menschen ausmacht.
Dr. Lola Eniola-Adefeso, Professorin für Universitätsvielfalt und soziale Transformation und Professorin für Chemieingenieurwesen, die die Forschung leitete, sagte:
"Sie sind wie die Küstenwache. Ihre Hauptaufgabe ist es, sicherzustellen, dass Ihre Grenzen nicht überschritten werden."
Sie erklärte weiter, dass Neutrophile nicht spezialisiert sind, was es ihnen ermöglicht, auf viele Bedrohungen zu reagieren. Manchmal bedeutet diese mangelnde Spezialisierung jedoch, dass sie nicht wissen, wann sie aufhören sollen.
Dr. Eniola-Adefeso sagte: "Solange es Hinweise gibt, wirken Neutrophile weiter. In einigen Fällen ist die Rückkopplungsschleife unterbrochen, und das macht aus einer guten Antwort eine schlechte Antwort."
Bezeichnenderweise besteht eine ihrer Aktionen darin, Signalmoleküle, sogenannte Zytokine, zu emittieren, die den Zellen sagen, dass sie Barrieren abbauen und Blut und Flüssigkeit in eine Problemstelle lassen sollen. Wenn diese Reaktion schlecht wird, müssen die Neutrophilen gestoppt werden, damit andere Zellen eingreifen und den Schaden reparieren können.
In der Vergangenheit hat die Gruppe von Dr. Eniola-Adefeso gezeigt, dass in das Blut von Mäusen injizierte Kunststoff-Mikroteilchen Neutrophile ablenken und sie von Bereichen mit schwerer Entzündung in ihrer Lunge ablenken können. Die Neutrophilen würden das Teilchen ergreifen und zur Leber gehen, um es zu entsorgen. Auf diese Weise verwendete Mikrokunststoffe erleichterten ARDS bei Mäusen.
Jede Art von Phagozyten kann jedoch eine Kugel einnehmen, was bedeutet, dass eine kugelbasierte Therapie wahrscheinlich andere Teile der Immunantwort beeinflusst.
Es war jedoch bereits bekannt, dass andere Phagozyten stäbchenförmige Partikel nicht mögen. Dr. Eniola-Adefeso sagte, dass sie mit dem langen Wickelprozess um eine Stange "faul werden".
Dr. Eniola-Adefeso fügte hinzu: "Wir haben gefragt, ob Neutrophile auch eine Verachtung für das Essen von Ruten haben. Wir haben das genaue Gegenteil gefunden. Sie bevorzugen tatsächlich das Essen von Ruten."
Wichtig ist, dass diese Präferenz nützlich ist, um Neutrophile anzuvisieren und andere weiße Blutkörperchen für ihre Arbeit zu lassen. Sie fanden heraus, dass 80% der Neutrophilen sie aßen, wenn sie verschiedenen Phagozyten Stäbchen anboten, während dies nur 5% bis 10% der anderen Phagozyten taten. Die Vergleiche umfassten Makrophagen, eine andere Zelle, die Eindringlinge frisst, und dendritische Zellen, die Eindringlinge einfangen und dann den anderen Immunzellen zeigen, wonach sie suchen müssen.
Die Forschung untersucht derzeit, ob neutrophil ablenkende Partikel eher aus Medikamenten als aus Kunststoff hergestellt werden können. Dr. Eniola-Adefeso arbeitet jetzt mit dem UM Office of Technology Transfer zusammen, um ihr Liefersystem auf klinische Studien auszudehnen, in der Hoffnung, dass es sich im Kampf gegen COVID-19 als nützlich erweisen könnte. UM hat Patentschutz beantragt und mit Asalyxa ein Start-up-Unternehmen gegründet.
Dr. Eniola-Adefeso ist außerdem Professor für Biomedizinische Technik und Professor für Makromolekulare Wissenschaft und Technik.
