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ブリュリ潰瘍:ミコバクテリウム・ウルセランスの影響を理解する

ブリューリ潰瘍とそれが体に与える影響についての紹介。

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ブルーリ潰瘍暴露ブルーリ潰瘍暴露ブリュリ潰瘍が体に与えるひどい影響。
目次

ブルーリ潰瘍(BU)は、マイコバクテリウム・ウルセランスというバイ菌によって引き起こされる病気なんだ。この感染は皮膚に影響を与え、大きくて痛い潰瘍や斑点ができることがある。主に西アフリカで見られるけど、オーストラリアを含む他の熱帯や亜熱帯地域でも報告されてるんだ。早期に診断されれば抗生物質で治療できるけど、潰瘍が治るまでには長い時間がかかることがあり、時には1年かかることもある。治療しないと、BUは残る瘢痕や変形を引き起こすこともあるよ。

BUが体に与える影響

この病気は、マイコバクテリウム・ウルセランスが生成する毒素マイコラクトンによって引き起こされる。マイコラクトンは皮膚組織を傷つけ、体の免疫反応を妨げるから、感染と戦うのが難しくなるんだ。マイコラクトンは免疫細胞に害を及ぼして、体が感染を認識して対抗するのを難しくする。

マイコラクトンが体に入ると、タンパク質を作る細胞の一部である小胞体(ER)に影響を及ぼす。マイコラクトンはERのセク61トランスロコンという部分に付着し、タンパク質の通常の移動をブロックして、細胞のストレスや最終的な細胞死を引き起こす。

マイコラクトンが細胞に与える影響

マイコラクトンは主に血管を覆っている内皮細胞に影響を与える。この細胞は血管の完全性を維持し、血液と組織の間の物質の交換を調整するために重要なんだ。内皮細胞がマイコラクトンにさらされると、細胞が乱れ、正常に機能する能力を失う。

  1. 細胞の形状変化:内皮細胞は通常、特定の形を持っていて、それが機能を維持するのに役立っているんだ。マイコラクトンにさらされると、形が変わって細長くなったり丸くなったりして、互いにくっついたり、周囲の環境に付着する能力が低下する。

  2. 透過性の増加:マイコラクトンの大きな影響の一つは、内皮細胞層の透過性が増加すること。つまり、免疫細胞やタンパク質を含む物質が血管から漏れ出して、周囲の組織に影響を与えるなんてことが起こる。

  3. 移動の障害:内皮細胞は、傷がある時に血管の内膜の隙間を閉じるために移動する必要があるけど、マイコラクトンにさらされると、この細胞が効果的に移動できなくなる。

細胞外マトリックス(ECM)の役割

細胞外マトリックスは、細胞に構造的サポートを提供するタンパク質や他の物質のネットワークなんだ。内皮細胞の機能と生存には重要な役割を果たしている。ECMの完全性は、特定のタンパク質や糖に依存していて、それらが正しく生産される必要がある。

マイコラクトンは、これらの重要なタンパク質や糖の生産を妨げて、ECMを弱体化させる。その結果、内皮層にさらなる損傷を引き起こし、血管から周囲の組織への物質の漏れがさらに増加する。

グリコサミノグリカン(GAG)の理解

グリコサミノグリカンは、ECMの構造を維持するために重要な役割を果たす長い糖の鎖なんだ。水を引き寄せて、適切な組織機能に欠かせない水分を保つのに役立つ。マイコラクトンはこれらのGAGの生産を減少させて、ECMの構造をさらに損なわせる。

  1. 重要な酵素の喪失:マイコラクトンはGAGを合成するのに必要な酵素に影響を与えて、それが枯渇することにつながる。この喪失はECMの構造だけでなく、内皮細胞の機能にも影響を与える。

  2. プロテオグリカンへの影響:プロテオグリカンは、GAGの鎖がタンパク質のコアに付着した分子だ。これらの分子はECMの適切な機能に必要不可欠なんだ。マイコラクトンにさらされると、内皮細胞の表面での主要なプロテオグリカンのレベルが減少して、全体的な損傷を悪化させる。

内皮機能障害の影響

内皮細胞とECMの破壊は、体に深刻な影響を与える、特にブルーリ潰瘍の文脈において。

  1. 組織虚血:内皮層の崩壊は特定の領域で血流が制限される原因になる。この血流の不足は、組織が十分な酸素や栄養を受け取れない状態、つまり組織虚血を引き起こす。

  2. フィブリンの沈着:血管が損傷すると、血液凝固に関与するタンパク質であるフィブリンが沈着することがある。BUでは、正常に機能しない内皮細胞がフィブリンを周囲の組織に漏れ出させ、追加の合併症を引き起こす。

  3. 炎症と免疫反応:妨げられた内皮細胞と漏れ出す物質が炎症反応を引き起こすことがある。炎症は感染と戦うための体の自然な反応だけど、マイコラクトンによる過剰な炎症はさらなる組織損傷を引き起こすことがある。

ブルーリ潰瘍の現在の治療法

ブルーリ潰瘍の治療は、通常、バイ菌感染を標的にするために抗生物質を使用するんだ。リファンピシンとクラリスロマイシンが主に使用されていて、これで病変を効果的に消毒できる。ただ、傷の治癒にかかる時間は長くなることがあり、治療の目標はただバイ菌を排除するだけでなく、治癒を促進して変形を最小限にすることなんだ。

  1. 創傷ケア:適切な創傷ケアは、二次感染を防ぎ、治癒を促進するために重要だ。エリアを清潔に保ち、保護することで、皮膚がより効果的に回復するよ。

  2. 手術:重度の場合、壊死した(死んだ)組織を除去したり、重大な損傷を修復するために外科的介入が必要になることもある。

  3. 早期診断:早期診断はBUを効果的に管理するために重要だ。症状やリスク要因に気を付ければ、迅速な治療につながり、より良い結果が得られる。

新しい治療オプションを探る

BUの複雑さと血管系への影響を考えると、抗生物質を超えた新しい治療戦略の可能性があるかもしれない。

  1. 内皮機能障害を標的にする:新しい治療法は、内皮細胞の機能を回復させたり、ECMの完全性を保つことに焦点を当てることができる。これには、内皮細胞の機能を高める化合物や、重要なECM成分の生成を促進するものが含まれるかもしれない。

  2. バイオアクティブペプチド:ラミニン由来のバイオアクティブペプチドの研究は、BU患者の治癒を促進する新しい道を提供するかもしれない。これらのペプチドは、ECMを修復し、細胞の付着を改善するのに役立つかもしれない。

  3. 併用療法:標準の抗生物質と内皮機能や炎症を標的にする他の治療を組み合わせることで、BU患者の結果が改善されるかもしれない。たとえば、抗炎症薬を追加することで、感染に対処しながら過剰な炎症を抑えるのが助けになるかもしれない。

結論

ブルーリ潰瘍は、皮膚だけでなく、健康な皮膚機能を支える基盤構造にも影響を与える深刻な病気なんだ。マイコラクトンの役割と、内皮細胞やECMに対するその影響を理解することで、この感染症の複雑さがわかる。現在の治療は抗生物質と創傷ケアに焦点を当てているけど、内皮機能障害を標的にする新しいアプローチが治癒を促進し、患者の結果を改善する可能性がある。BUを血管病として認識することで、既存の治療を補完し、影響を受けた人々の回復を支える革新的な療法が開かれるかもしれない。

オリジナルソース

タイトル: Mycolactone causes destructive Sec61-dependent loss of the endothelial glycocalyx and vessel basement membrane: a new indirect mechanism driving tissue necrosis in Mycobacterium ulcerans infection

概要: The drivers of tissue necrosis in Mycobacterium ulcerans infection (Buruli ulcer disease) have historically been ascribed solely to the directly cytotoxic action of the diffusible exotoxin, mycolactone. However, its role in the clinically-evident vascular component of disease aetiology remains poorly explained. We have now dissected mycolactones effects on primary vascular endothelial cells in vitro and in vivo. We show that mycolactone-induced changes in endothelial morphology, adhesion, migration, and permeability are dependent on its action at the Sec61 translocon. Unbiased quantitative proteomics identified a profound effect on proteoglycans, driven by rapid loss of type II transmembrane proteins of the Golgi, including enzymes required for glycosaminoglycan (GAG) synthesis, combined with a reduction in the core proteins themselves. Loss of the glycocalyx is likely to be of particular mechanistic importance, since knockdown of galactosyltransferase II (beta-1,3-galactotransferase 6; B3GALT6), the GAG linker-building enzyme, phenocopied the permeability and phenotypic changes induced by mycolactone. Additionally, mycolactone depleted many secreted basement membrane components and microvascular basement membranes were disrupted in vivo. Remarkably, exogenous addition of laminin-511 reduced endothelial cell rounding, restored cell attachment and reversed the defective migration caused by mycolactone. Hence supplementing mycolactone-depleted extracellular matrix may be a future therapeutic avenue, to improve wound healing rates.

著者: Rachel E Simmonds, L. T.-H. Hsieh, B. S. Hall, J. Newcombe, T. A. Mendum, S. Santana-Varela, Y. Umrania, M. J. Deery, W. Q. Shi, J. Diaz Delgado, F. J. Salguero

最終更新: 2024-10-01 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.02.21.529382

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.02.21.529382.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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