Bagaimana makrofag menggunakan produk metabolisme untuk memerangi patogen demam Q

Mikroskopi imunofluoresensi Acod1−/− BMM 120 jam setelah infeksi dengan NMII di MOI 10. IFNγ ditambahkan atau tidak 4 jam setelah infeksi ketika Coxiella burnetii ekstraseluler dihilangkan. Pewarnaan untuk Lamp1 tampak berwarna hijau, pewarnaan untuk C. burnetii berwarna merah muda, pewarnaan DAPI untuk DNA menunjukkan inti (contoh ditandai dengan panah) dan CCV besar dalam Acod1−/− BMM tanpa adanya IFNγ (ditandai dengan tanda bintang). Kredit: Kedokteran Molekuler EMBO (2022). DOI: 10.15252/emmm.202215931

Demam Q dapat menyebabkan pneumonia, dan dapat menyerang beberapa organ sekaligus jika menjadi kronis. Pengobatan dengan antibiotik memakan waktu lama dan keberhasilannya terbatas. Tetapi faktor apa dalam sistem kekebalan kita yang melindungi dari demam Q kronis? Ini sekarang telah diselidiki oleh para peneliti di FAU dan Universitätsklinikum Erlangen, yang telah menemukan produk metabolisme yang menghambat reproduksi patogen.

Bakteri Coxiella burnetti terutama mempengaruhi domba dan kambing, di mana ia ditemukan dalam konsentrasi tinggi di plasenta dan dilepaskan selama beranak. Jika orang menghirup bakteri tersebut, dapat memicu pneumonia berat, yang dikenal sebagai demam Q akut. Wabah demam Q terjadi sesekali, dengan yang terbesar hingga saat ini terjadi di Belanda antara tahun 2007 dan 2010, ketika lebih dari 4.000 orang jatuh sakit.

Bagaimana sistem kekebalan kita melindungi kita dari demam Q kronis?

Bakteri berkembang biak di makrofag, yang merupakan komponen penting dalam sistem kekebalan tubuh kita di mana mereka menghancurkan penyusup seperti virus atau bakteri. Biasanya, sistem kekebalan membunuh bakteri dan menyelesaikan reaksi kekebalan dalam hitungan minggu. Namun, beberapa pasien mengalami demam Q kronis yang menyerang berbagai organ, khususnya lapisan dalam jantung dan sistem pembuluh darah.

Perawatan melibatkan kursus antibiotik yang diperpanjang, tetapi kesuksesan sama sekali tidak dijamin. Hingga saat ini, belum sepenuhnya dipahami faktor imunologi mana yang memberikan perlindungan terhadap demam Q kronis.

Itaconate produk metabolik menghambat pertumbuhan Coxiella burnetii

Dalam penelitian yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal EMBO Molecular Medicine, kelompok kerja yang dipimpin oleh Prof. Dr. Roland Lang bersama dengan kelompok kerja yang dipimpin oleh Prof. Dr. Anja Lührmann, keduanya dari Institut Mikrobiologi—Mikrobiologi Klinik, Imunologi dan Kebersihan di Universitätsklinikum Erlangen, membuktikan bahwa produksi produk metabolisme itaconate oleh makrofag yang terinfeksi merupakan mekanisme pertahanan yang signifikan terhadap Coxiella burnetii.

Analisis makrofag pada model tikus menunjukkan bahwa setelah infeksi dengan Coxiella burnetii mereka menghasilkan enzim tertentu (aconitate decarboxylase 1, atau singkatnya ACOD1), yang kemudian memicu produksi itaconate. Jika makrofag kekurangan gen ACOD1 yang diperlukan untuk menghasilkan enzim, itaconate tidak diproduksi dan Coxiella burnetii dapat bereproduksi tanpa terkendali.

Menambahkan itaconate ke makrofag in vitro dan merawat tikus yang terinfeksi yang kekurangan gen ACOD1 dengan itaconate membuat pertumbuhan bakteri terkendali. Dalam kultur bakteri, itaconate didemonstrasikan secara langsung menghambat pertumbuhan Coxiella burnetii.

Menariknya, dibandingkan dengan tikus, makrofag manusia menghasilkan itaconate dalam jumlah yang jauh lebih kecil, dan memungkinkan Coxiella burnetii untuk terus tumbuh. Namun, pengobatan menggunakan itaconate juga menghambat reproduksi bakteri pada manusia.

“Hasil kami menunjukkan bahwa karena terbatasnya pilihan pengobatan yang tersedia saat ini dengan menggunakan antibiotik, jalur ACOD1-itaconate bisa menjadi kandidat yang menarik untuk pendekatan baru dalam mengobati demam Q kronis,” jelas peneliti utama Prof. Dr. Roland Lang.

Informasi lebih lanjut: Lisa Kohl et al, Makrofag menghambat Coxiella burnetii melalui jalur ACOD1-itaconate untuk menahan demam Q, EMBO Molecular Medicine (2022). DOI: 10.15252/emmm.202215931

Disediakan oleh Universitas Friedrich–Alexander Erlangen–Nurnberg

Kutipan: Bagaimana makrofag menggunakan produk metabolisme untuk memerangi patogen demam Q (2023, 19 Januari) diambil 19 Januari 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-01-macrophages-metabolic-product-combat-fever.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.