Base molecolare delle interazioni dei fagociti umani con agenti patogeni batterici

Le cellule fagocitiche umane come i leucociti polimorfonucleati (neutrofili o PMN) sono prontamente mobilitate nei siti di infezione e ingeriscono i microrganismi mediante un processo noto come fagocitosi. Gli effetti combinati delle specie reattive dell'ossigeno (ROS) e dei peptidi antimicrobici rilasciati nella formazione dei fagosomi batterici uccidono la maggior parte dei batteri ingeriti. Tuttavia, molti agenti patogeni batterici hanno escogitato mezzi per eludere le normali risposte dei fagociti e causare gravi malattie negli esseri umani.

L'obiettivo generale di questo studio è chiarire le caratteristiche specifiche delle interazioni patogeno-fagocita che sono alla base dell'evasione della risposta immunitaria innata o contribuiscono alla fisiopatologia della malattia o dei disturbi infiammatori. Pertanto, i progetti affronteranno 3 obiettivi specifici:

1. Identificare e caratterizzare i meccanismi specifici utilizzati dai microrganismi patogeni per eludere o sovvertire le normali risposte dei fagociti e quindi causare malattie.
2. Indagare i meccanismi di risposta dei fagociti a specifici microrganismi patogeni.
3. Identificare strutture batteriche specifiche e/o prodotti (genici) che determinano differenze nelle risposte dei fagociti tra una serie di agenti patogeni in modo da poter fare affermazioni generalizzate sulla fisiopatologia degli stati patologici.

Gli studi saranno eseguiti utilizzando molteplici tecniche, comprese apparecchiature all'avanguardia per strategie di genomica e proteomica per identificare geni/proteine ​​batteriche bersaglio di interesse o quelli sovraregolati nei fagociti. Le interazioni fagocita-patogeno saranno esaminate utilizzando analisi in tempo reale basate sulla fluorescenza e microscopia video, microscopia confocale ed elettronica in combinazione con analisi enzimatiche per la produzione di ROS, biochimica di routine, immunologia e biologia cellulare.

L'attuazione di questi studi richiederà l'isolamento dei leucociti fagocitari dal sangue venoso di volontari umani sani. La popolazione in studio sarà all-inclusive tranne in alcuni casi in cui gli individui possiedono difetti genetici che compromettono la funzione dei fagociti (ad esempio, carenza di mieloperossidasi) o hanno alterato la funzione dei fagociti a causa di influenze esterne come una recente infezione batterica o virale.

Gli studi proposti forniranno probabilmente nuove informazioni pertinenti per comprendere le interazioni cellula ospite-patogeno e la fisiopatologia delle condizioni infiammatorie.