ఎప్పుడైనా ముక్కు దురదగా ఉందా లేదా అధ్వాన్నంగా మీ వెనుకభాగంలో చేరుకోలేని ప్రదేశం మీకు పిచ్చిగా ఉందా? ఇప్పుడు మీరు ఎంత గట్టిగా లేదా పొడవుగా స్క్రాచ్ చేసినా దూరంగా వెళ్లడానికి నిరాకరించే దురదను ఊహించుకోండి. పెన్సిల్వేనియా విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన న్యూరోఇమ్యునాలజిస్ట్ జువాన్ ఇంక్లాన్-రికో ప్రకారం, ఆ నిరంతర దురద లేదా ప్రురిటస్ వాస్తవానికి హానికరమైన ఆక్రమణదారులకు వ్యతిరేకంగా చర్మం యొక్క మొదటి రక్షణ మార్గాలలో ఒకటి కావచ్చు.
“ఇది అసౌకర్యంగా ఉంది, ఇది బాధించేది, కానీ నొప్పి మరియు దురద వంటి సంచలనాలు చాలా ముఖ్యమైనవి. అవి ఎప్పుడూ ఉంటాయి, ప్రత్యేకించి చర్మ వ్యాధుల విషయానికి వస్తే,” అని పెన్స్ స్కూల్ ఆఫ్ వెటర్నరీ మెడిసిన్‌లోని హెర్బర్ట్ ల్యాబ్‌లో పోస్ట్‌డాక్టోరల్ పరిశోధకుడు ఇంక్లాన్-రికో చెప్పారు. , అతను “సెన్సరీ ఇమ్యూనిటీ” అని పిలిచేదాన్ని అన్వేషిస్తున్నాడు, “మీరు దానిని అనుభవించగలిగితే, మీరు దానికి ప్రతిస్పందించవచ్చు” అనే ఆలోచన. చర్మం అంటువ్యాధులు వంటి బెదిరింపులను వారు పట్టుకోకముందే గుర్తించే శరీరం యొక్క మార్గం దురద అని ఆయన వివరించారు.
కానీ ఇటీవల ప్రచురించిన పేపర్‌లో ప్రకృతి రోగనిరోధక శాస్త్రండి’బ్రోస్కీ హెర్బర్ట్, పెన్ వెట్‌లోని పాథోబయాలజీ ప్రొఫెసర్ మరియు అతని బృందం ఆ సిద్ధాంతాన్ని తలకిందులు చేసింది. పరాన్నజీవి పురుగు ఎలా ఉంటుందో వారు వెలుగులోకి తెచ్చారు, స్కిస్టోసోమా మాన్సోనిదురద ప్రతిస్పందనను పూర్తిగా దాటవేసి, ఈ రక్షణ యంత్రాంగాన్ని తప్పించుకోవడం ద్వారా మానవ శరీరంలోకి చొరబడవచ్చు. మరియు ఎదుర్కొనే వారికి రోగనిరోధక చికిత్సలు ఉన్నాయి S. మాన్సోనితెలియకుండానే బహిర్గతం చేయబడిన వ్యక్తికి చికిత్స చేయడానికి ఎంపికలు చాలా తక్కువగా ఉన్నాయి మరియు ఈ పరిశోధన ఫలితాలు ఈ ఆందోళనను పరిష్కరించడానికి మార్గం సుగమం చేస్తాయి.
“ఈ బ్లడ్ ఫ్లూక్స్, మానవులలో అత్యంత ప్రబలంగా ఉన్న పరాన్నజీవులలో ఒకటి, దాదాపు 250 మిలియన్ల మందికి సోకడం, దురదను నిరోధించడానికి అకారణంగా పరిణామం చెందాయి, అవి గుర్తించబడకుండా శరీరంలోకి ప్రవేశించడాన్ని సులభతరం చేస్తాయి” అని ఇంక్లాన్ చెప్పారు. “కాబట్టి, వారు దీన్ని ఎలా చేస్తారో మేము గుర్తించాలనుకుంటున్నాము. అటువంటి ముఖ్యమైన ఇంద్రియ అలారాన్ని వారు ఎలా ఆఫ్ చేస్తారో అంతర్లీనంగా ఉన్న పరమాణు యంత్రాంగాలు ఏమిటి? మరియు ఇబ్బందికరమైన దురదను గీసేందుకు మనల్ని నడిపించే ఇంద్రియ ఉపకరణం గురించి ఇది మనకు ఏమి నేర్పుతుంది?”
అన్ని ప్రతిచర్యలు సమానంగా ఉండవు
ఇన్‌క్లాన్-రికో మాట్లాడుతూ, ఎలుకల కొన్ని జాతులు ఇన్‌ఫెక్షన్‌కు ఎక్కువ అవకాశం ఉందని తన ప్రాజెక్ట్ వెల్లడించినప్పుడు పరిశోధన నిజంగా ప్రారంభమైందని చెప్పారు. S. మాన్సోని. “ప్రత్యేకంగా, కొన్ని ఎలుకలు చర్మం చొచ్చుకుపోయిన తరువాత శరీరమంతా విజయవంతంగా ప్రయాణించే పరాన్నజీవుల సంఖ్యను కలిగి ఉన్నాయి.”
హెర్బర్ట్ ల్యాబ్‌లోని సీనియర్ రీసెర్చ్ ఇన్వెస్టిగేటర్ మరియు అధ్యయనంపై సహ రచయిత అయిన హీథర్ రోస్సీ మాట్లాడుతూ, ఇది సాధారణంగా రోగనిరోధక శక్తి మరియు దురదతో ముడిపడి ఉన్న MrgprA3 న్యూరాన్‌లపై ప్రత్యేక శ్రద్ధతో, ఆటలో న్యూరానల్ కార్యకలాపాలను పరిశోధించడానికి బృందాన్ని ప్రేరేపించిందని చెప్పారు.
వారు “బంధువు” ఎలా అని చూశారు S. మాన్సోని ఇది సాధారణంగా ఏవియన్ జాతులలో కనుగొనబడింది కానీ మానవులలో ఈతగాళ్ల దురదకు కారణమవుతుందని చూపబడింది మరియు ఎలుకలలో ప్రతిచర్య లేదా లేకపోవడం మధ్య వారు స్పష్టమైన వ్యత్యాసాన్ని కనుగొన్నారు.
“ఏవియన్ స్కిస్టోజోమ్‌లు చర్మంలో బలమైన దురద ప్రతిస్పందనను ప్రేరేపించాయి, S. మాన్సోని ఈ ప్రతిచర్యను ప్రేరేపించలేకపోయింది,” అని రోస్సీ చెప్పారు. “మేము క్లోరోక్విన్‌ను ప్రవేశపెట్టినప్పుడు — MrgprA3తో సంకర్షణ చెందడం ద్వారా ప్రురిటస్‌కు కారణమవుతుందని తెలిసిన మలేరియా నిరోధక ఔషధం — చికిత్స చేయబడిన ఎలుకలకు S. మాన్సోని యాంటిజెన్‌లు, దురద దాదాపు పూర్తిగా నిరోధించబడిందని మేము కనుగొన్నాము.”
ఒక దగ్గరి పరిశీలన
ఇందులో పాల్గొన్న బయోకెమిస్ట్రీని మరింత పరిశోధించడానికి S. మాన్సోని యొక్క గత MrgprA3 న్యూరాన్‌లను స్కేటింగ్ చేయడానికి, పరిశోధకులు మూడు-కాళ్ల వ్యూహాన్ని ఉపయోగించారు: ఇన్‌ఫెక్షన్‌కు ముందు చెవి చర్మంపై న్యూరాన్‌లను జన్యుపరంగా సక్రియం చేయడానికి కాంతిని ఉపయోగించడం, క్లోరోక్విన్‌ను అందించడం మరియు ఎలుకలలో MrgprA3 న్యూరాన్ల జనాభాను జన్యుపరంగా తగ్గించడం.
“ఈ న్యూరాన్‌లను యాక్టివేట్ చేయడం ఎంట్రీని అడ్డుకుంటుంది” అని ఇంక్లాన్-రికో చెప్పారు. “ఇది పరాన్నజీవుల ప్రవేశాన్ని మరియు వ్యాప్తిని నిరోధించే చర్మం లోపల తాపజనక వాతావరణాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది ప్రత్యేకంగా చల్లగా ఉంటుంది.”
హెర్బర్ట్ ల్యాబ్ సభ్యులు, (ఎడమ నుండి కుడికి): ఉల్రిచ్ ఫెమో, హీథర్ రోస్సీ, అడ్రియానా స్టీఫెన్సన్, ఇవోన్ జీన్, అన్నాబెల్ ఫెర్గూసన్, డి’బ్రోస్కి హెర్బర్ట్, జువాన్ ఇంక్లాన్ రికో, హెడీ వింటర్స్, కమిలా నాపురి, లి-యిన్ హంగ్, ఒలుఫెమి అకిన్‌కు. (క్రెడిట్: అడ్రియానా స్టీఫెన్సన్)
హెర్బర్ట్ ల్యాబ్ చర్మంలోకి ప్రవేశించే పరాన్నజీవులను అధ్యయనం చేస్తోంది, అవి రక్తనాళాన్ని కనుగొనే వరకు బంధన కణజాల పొరల గుండా వలసపోతాయి మరియు ఊపిరితిత్తుల వైపు ఒక కోర్సును సూచిస్తాయి. అక్కడ వారు మరొక లార్వా దశలోకి కరిగి, కాలేయం మరియు పోర్టల్ సిరను ఉపయోగించి పెద్దవారిగా ప్రేగులకు చేరుకుంటారు, అక్కడ వారు గుడ్లు పెడతారు, ఇది మానవులలో ఉదర వాపు, జ్వరం మరియు నొప్పి వంటి లక్షణ లక్షణాలకు దారితీస్తుంది.
“కాబట్టి, మీరు ఊహించినట్లుగా, ప్రారంభ సంక్రమణ సమయంలో తక్కువ పరాన్నజీవులు శరీరంలోకి ప్రవేశిస్తే మరియు తక్కువ పరాన్నజీవులు ఊపిరితిత్తులలోకి ప్రవేశిస్తాయి” అని ఇంక్లాన్-రికో చెప్పారు. “ఇది రెండు విషయాలను సూచిస్తుంది: ఈ న్యూరాన్ల క్రియాశీలత పరాన్నజీవుల ప్రవేశాన్ని అడ్డుకుంటుంది మరియు ఇది శరీరం ద్వారా వాటి వ్యాప్తిని కూడా నిరోధిస్తుంది.” MrgprA3 అబ్లేషన్ ఉన్న ఎలుకలు ఊపిరితిత్తుల పరాన్నజీవి ఇన్ఫెక్షన్ పెరిగినట్లు కూడా పరిశోధకులు కనుగొన్నారు.
ఉపకణ క్రాస్‌స్టాక్
పరాన్నజీవులను నిరోధించడంలో MrgprA3 న్యూరాన్లు పాల్గొంటున్నాయని తెలుసుకున్న బృందం, ఈ కణాలు మరియు రోగనిరోధక కణాల మధ్య క్రాస్‌స్టాక్ ఉండవచ్చని భావించారు, కాబట్టి వారు ఈ రెండు తరగతుల మధ్య సంబంధాన్ని పరిశోధించడం ప్రారంభించారు.
“మేము MrgprA3ని సక్రియం చేసినప్పుడు, ఇది చర్మంలో మాక్రోఫేజ్‌ల సంఖ్యను పెంచింది” అని ఇంక్లాన్-రికో చెప్పారు. “ఇవి సాధారణంగా ఇన్ఫెక్షియస్ ఎలిమెంట్స్‌లోకి వస్తాయి మరియు వాటిని పీల్చుకునే తెల్ల రక్త కణాలు, కాబట్టి, మేము మాక్రోఫేజ్‌లను క్షీణించినప్పుడు, ఇది వాస్తవానికి కారణ సంబంధమని మేము చూశాము, న్యూరాన్లు మాక్రోఫేజ్ ప్రతిస్పందనతో క్రియాత్మకంగా అనుసంధానించబడ్డాయి ఎందుకంటే అవి లేకుండా వార్మ్ ఇన్ఫెక్షన్ అస్సలు నిరోధించబడలేదు.”
తరువాత, హెర్బర్ట్ బృందం నిర్దిష్ట సిగ్నలింగ్ అణువులను కనుగొనడానికి ప్రయత్నించింది మరియు MrgprA3 యాక్టివేషన్ దిగువన న్యూరోపెప్టైడ్ CGRP విడుదల చేయబడిందని కనుగొన్నారు, ఈ న్యూరోపెప్టైడ్ న్యూరాన్-ఇమ్యూన్ సెల్ కమ్యూనికేషన్‌లో కీలక పాత్ర పోషిస్తుందని నిరూపిస్తుంది.
“CGRP న్యూరాన్లు మరియు మాక్రోఫేజ్‌ల మధ్య దూతలా పనిచేస్తుంది, మరియు ఈ సిగ్నలింగ్ ఇన్ఫెక్షన్ ఉన్న ప్రదేశంలో రోగనిరోధక కణాల క్రియాశీలతను ప్రేరేపిస్తుంది, ఇది పరాన్నజీవిని కలిగి ఉండటానికి సహాయపడుతుంది.”
అయినప్పటికీ, దెబ్బతిన్న కణాల ద్వారా విడుదలయ్యే అలారం సిగ్నల్‌గా పిలువబడే న్యూక్లియర్ ప్రోటీన్ IL-33 ఆశ్చర్యకరమైన, ముఖ్యమైన పాత్రను పోషించిందని బృందం కనుగొన్నందున CGRP ఒంటరిగా పని చేయలేదు. వారు మాక్రోఫేజ్‌లను పరిశీలించినప్పుడు, IL-33 కేవలం తగ్గించబడలేదని, బదులుగా సెల్ న్యూక్లియస్‌లో పనిచేస్తుందని వారు కనుగొన్నారు.
“ఇప్పటి వరకు, ప్రజలు IL-33 ఒక అణు ప్రోటీన్ అని మాత్రమే భావించారు, కానీ అది అక్కడ ఏమి చేస్తుందో మాకు ఖచ్చితంగా తెలియదు. దాని పాత్ర కణాల మరణం యొక్క పర్యవసానంగా స్రవించే కారకంగా భావించబడింది. లేదా రోగనిరోధక కణాల నుండి నేరుగా స్రవిస్తుంది” అని రోస్సీ చెప్పారు. “కానీ వాస్తవానికి, మాక్రోఫేజ్‌లలోని IL-33 DNA యొక్క యాక్సెసిబిలిటీని నియంత్రిస్తుంది, ముఖ్యంగా DNA యొక్క గట్టి ప్యాకేజింగ్ మెటీరియల్‌ను తెరవడం మరియు TNF వంటి ప్రో-ఇన్‌ఫ్లమేటరీ సైటోకిన్‌లను వ్యక్తీకరించడానికి అనుమతిస్తుంది అని నిరూపించడానికి మేము అనేక ప్రయోగాలు చేసాము.”
ఈ ప్రో-ఇన్‌ఫ్లమేటరీ పర్యావరణం ఒక రక్షిత అవరోధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది పరాన్నజీవి శరీరంలోకి మరింత ముందుకు వెళ్లకుండా నిరోధిస్తుంది.
“ఇది రెండు-దశల ప్రక్రియ,” ఇంక్లాన్-రికో చెప్పారు. “మొదట, MrgprA3 న్యూరాన్లు CGRPని విడుదల చేస్తాయి, ఇది మాక్రోఫేజ్‌లలోకి సంకేతాలు ఇస్తుంది. తర్వాత, మాక్రోఫేజ్‌ల కేంద్రకాలలో ఉంచబడిన IL-33 బాగా తగ్గిపోతుంది, ఇది తాపజనక ప్రతిస్పందనను పెంచుతుంది మరియు పరాన్నజీవి ప్రవేశాన్ని నిరోధించడంలో సహాయపడుతుంది.”
ఆసక్తికరంగా, మాక్రోఫేజ్‌ల నుండి IL-33 జన్యుపరంగా తొలగించబడినప్పుడు, దురద న్యూరాన్ల ద్వారా ప్రేరేపించబడిన రక్షణ ప్రతిస్పందన కోల్పోయిందని వారు కనుగొన్నారు.
“న్యూరాన్లు ఈ మొత్తం రక్షణను ఆర్కెస్ట్రేట్ చేస్తున్నాయని ఇది మాకు చెబుతుంది, అయితే పూర్తి రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనను పెంచడానికి వారికి మాక్రోఫేజ్‌లు మరియు ప్రత్యేకంగా ఆ మాక్రోఫేజ్‌లలో IL-33 అవసరం” అని హెర్బర్ట్ చెప్పారు.
ముందుకు చూస్తే, హెర్బర్ట్ ల్యాబ్ ఈ న్యూరాన్-ఇమ్యూన్ కమ్యూనికేషన్ వెనుక ఉన్న మెకానిజమ్‌లను అర్థం చేసుకోవడానికి లోతుగా డైవ్ చేయాలని యోచిస్తోంది.
“న్యూరాన్‌లను అణిచివేసేందుకు పరాన్నజీవులు ఉపయోగించే అణువులను గుర్తించడంలో మాకు నిజంగా ఆసక్తి ఉంది మరియు పరాన్నజీవి ప్రవేశాన్ని మరింత సమర్థవంతంగా నిరోధించడానికి మేము ఆ జ్ఞానాన్ని ఉపయోగించగలమా” అని హెర్బర్ట్ చెప్పారు. ఈ సిగ్నలింగ్ మార్గంలో పాల్గొన్న CGRP మరియు IL-33 కంటే ఇతర అణువులను కూడా గుర్తించాలని వారు భావిస్తున్నారు.
“పరాన్నజీవులు దురద ప్రతిస్పందనను తప్పించుకోవడానికి లక్ష్యంగా ఉన్న ఖచ్చితమైన భాగాలను మేము గుర్తించగలిగితే, మేము కొత్త చికిత్సా విధానాలను అభివృద్ధి చేయగలము, ఇవి పరాన్నజీవుల ఇన్ఫెక్షన్లకు చికిత్స చేయడమే కాకుండా తామర లేదా సోరియాసిస్ వంటి ఇతర దురద-సంబంధిత పరిస్థితులకు ఉపశమనం కలిగించగలవు” అని హెర్బర్ట్ చెప్పారు.
డి’బ్రోస్కి R. హెర్బర్ట్ ఇమ్యునాలజీ యొక్క ప్రెసిడెన్షియల్ ప్రొఫెసర్ మరియు పెన్సిల్వేనియా విశ్వవిద్యాలయంలోని స్కూల్ ఆఫ్ వెటర్నరీ మెడిసిన్‌లో పాథోబయాలజీ ప్రొఫెసర్.
జువాన్ మాన్యువల్ ఇంక్లాన్-రికో పెన్ వెట్‌లోని హెర్బర్ట్ ల్యాబ్‌లో పోస్ట్‌డాక్టోరల్ పరిశోధకుడు.
హీథర్ ఎల్. రోస్సీ పెన్ వెట్‌లోని హెర్బర్ట్ ల్యాబ్‌లో సీనియర్ రీసెర్చ్ ఇన్వెస్టిగేటర్.
ఇతర పరిశోధకులు ఉల్రిచ్ ఎమ్. ఫెమో, అన్నాబెల్ ఎ. ఫెర్గూసన్, బ్రూస్ డి. ఫ్రీడ్‌మాన్ లి-యిన్ హంగ్, జియాహోంగ్ లియు, ఫంగై ముసైగ్వా, కెమిలా ఎం. నాపురి, క్రిస్టోఫర్ ఎఫ్. పాస్టోర్ మరియు పెన్ వెట్‌కు చెందిన అడ్రియానా స్టీఫెన్సన్; పెన్‌లోని పెరెల్‌మాన్ స్కూల్ ఆఫ్ మెడిసిన్‌కి చెందిన వెన్‌కిన్ లువో మరియు క్విన్‌క్సు వు; మోనెల్ కెమికల్ సెన్సెస్ సెంటర్‌కు చెందిన కైలు లిన్ మరియు డేనియల్ R. రీడ్; Petr Horák మరియు Tomáš మచాచెక్ చార్లెస్ యూనివర్సిటీ, చెక్ రిపబ్లిక్; మరియు కొలంబియా విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన ఇస్మాయిల్ అబ్దుస్-సబూర్.
ఈ పరిశోధనకు నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ హెల్త్ (గ్రాంట్స్ T32 AI007532-24, R01 AI164715-01, U01 AI163062-01, P30-AR069589, మరియు R01 AI123173-05 మరియు కాంట్రాక్ట్ HHSN2702020202020202020200000000000000000000000000000000000000000000000000 4/SCI /011, SVV 260687), మరియు చెక్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ (GA24-11031S).
