Pneumonie beginnt so: Eine bakterielle Zelle namens Streptococcus pneumoniae tritt in das Nasenloch. Es wandert den Nasengang und in die Lunge, wo ein Krieg beginnt. In der Lunge, S. pneumoniae trifft auf Immunzellen, den Makrophagen, wird das tun, was Sie können, kämpfen Sie ab.
Bemerkenswert ist, dass in diesem Krieg, das einzige was stehen zwischen ausgewachsenen Infektion und die perfekte Gesundheit ist eine wenige Atome von Kupfer.
Bakterien benötigen Metalle wie Eisen, Kalzium und Mangan für jeden Teil Ihres Lebens. In der Tat, dass die bakteriellen Zellen Begehren Eisen so viel, dass viele nicht einmal eine Möglichkeit haben, es loszuwerden – nur lassen Sie es in. Sie werden für den späteren Gebrauch speichern, wenn Sie müssen. Aber Kupfer ist ein Metall, dass sich die krankheitserregenden Bakterien nicht wollen oder brauchen.
Das ist, warum, wenn Makrophagen finden, die unerwünschte Bakterien in der Lunge, eines der ersten Dinge, die Sie tun, ist zu liefern Sie an ein Fach, wo Sie sind verhungert der Metalle, die Sie benötigen und stattdessen bombardiert mit Kupfer. Der Prozess heißt mismetalization, und es ist tödlich.
Für die Universität von Arizona immunobiologist Michael Johnson, Kupfer-Toxizität in Bakterien ist eine gute Nachricht. Es bietet Hinweise darauf, wie Antibiotika könnte erstellt werden zur Behandlung von Infektionen durch S. pneumoniae, einschließlich Lungenentzündung, Ohr-Infektionen, meningitis und pinkeye.
Johnson, ein Assistent professor für Immunbiologie in die UA-College von Medizin Tucson, ist mit einem fünf-Jahres -, $1,9 Millionen Zuschuss aus dem National Institute of General Medical Sciences zu untersuchen, ob Kupfer konnte der Grundstein für die nächste generation von Antibiotika. Das Stipendium, entwickelt, um Forschern die erforderliche Flexibilität zu tun bahnbrechende Forschung, ist aufgerufen, einen Neuen Ermittler Maximierung Investigators‘ Research Award.
„Dr. Johnson‘ s Forschung zeigt die Bedeutung der grundlegenden Wissenschaft in transformierenden Entdeckungen“, sagte der UA-Präsident Robert C. Robbins. „Es ist auch sehr passend, dass diese Arbeit geschieht in Arizona, wo Kupfer hat eine lange Geschichte als wichtiger wirtschaftlicher Treiber. Dr. Johnson ‚ s Arbeit könnte den Weg zur Aufdeckung Kupfer Potenzial als neuartige, lebensrettende Werkzeug im Kampf gegen eine tödliche Bakterien, und ich bin sehr gespannt auf die Ergebnisse.“
„Diese Bakterien, Streptococcus pneumoniae, tötet 1,5 Millionen Menschen pro Jahr, und die Hälfte von Ihnen sind unter dem Alter von 5 Jahren. Dies ist trotz einer Impfung, die nur ungefähr 25 Prozent der Stämme. Dies ist ein wirklich relevanten Erreger, und wir brauchen bessere Behandlungen,“ sagt Johnson. „So ist es wirklich blies meinen Verstand, wenn ich herausgefunden habe, wie anfällig auf Kupfer-stress bestimmter Bakterien waren, und, dass der menschliche Körper kann es verwenden, um Sie bekämpfen Bakterien.“
Die Menschen haben lange verwendet Kupfer als antibakterielles, in eine Vielzahl von Möglichkeiten – das lagern von Essen in Kupfer Töpfe, zum Beispiel. In Krankenhäusern, Kupfer-Oberflächen wie Türklinken und bedframes verwendet werden, zu schneiden nach unten auf im Krankenhaus erworbene Infektionen. So, laut Johnson, dass es nur Sinn macht, zu entdecken Möglichkeiten, um das Kupfer zur Verwendung von Antibiotika.
Warum nicht einfach nehmen Sie Kupfer-Pillen? Es ist eine faire Frage, aber einige Dinge in der zellulären Welt immer so einfach. Wissenschaftler noch nicht vollständig verstehen, warum oder wie Kupfer ist giftig für die Bakterien in den ersten Platz, und, um das herauszufinden, müssen Sie wissen, wie genau Bakterien kämpfen es aus.
„Wir brauchen diese grundlegende Wissenschaft, bevor wir in der Lage sind zu schaffen, neue Antibiotika. Wir müssen wissen, wie verschiedene bakterielle Systeme arbeiten mit dem Ziel Sie“, sagt Johnson, ein Mitglied der UA BIO5 Institute.
Johnson konzentriert seine neueste Studie über das Kupfer-sensing-protein Kopieren. Im inneren der bakteriellen Zelle, Kopieren beherrscht das system, wirft aus Kupfer, so schnell wie möglich.
Johnson will wissen genau, wie Kopieren funktioniert, weil es der einzige Weg, Bakterien zu schützen gegen den sicheren Tod, wenn es um Kupfer Exposition.
„Wenn wir herausfinden können, wie Kopieren funktioniert, dann können wir therapeutics es als Ziel,“ sagt Johnson.
Johnson hofft, die Aufklärung der Struktur von Kopieren und konkretisieren die spezifischen Wege, die es verwendet, um zu überwinden, Kupfer stress. Dies sind die ersten Schritte für die Schaffung eines wirksamen therapeutischen, Ziel-und Herunterfahren Kopieren.
„Wir machen immer weniger Antibiotika. Antibiotika-Resistenz steigt. Das ist nicht nachhaltig. Wir müssen diesen trend umkehren und weitere Dinge finden, töten Antibiotika-resistente Bakterien,“ sagt Johnson.