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Warum der menschliche Körper "Häute" Zink aus Borrelia Bakterien während der Lyme-Borreliose

lyme disease zinc in body tissues manganese infection

Zink und Mangan werden bei reduzierten Pegeln an lokalisierten Stellen der Infektion gefunden, um das umliegende gesunde Gewebe im Vergleich

Zink ist wichtig für die Funktion des Immunsystems und einem milden Insuffizienz führt zu kompromittiert angeborenen und erworbenen Immunität. Jedoch, Lyme-Borreliose verursachen scheint Zink zu abgesondert werden ("Versteckte" oder gespeichert) durch den Körper in einem Versuch, das Wachstum und die Proliferation der Reduzierung Lyme-Borreliose Bakterien Borrelia burgdorferi (Kehl-FIE, et al,, 2010).

Mangan Sequestrierung wird auch angenommen, wichtig für die Steuerung des Wachstums von Pathogenen, wie Borrelien, entwickelt, um dieses Metall als Eisen zu verwenden als Metallprotein wichtig für die Zellreplikation haben. Lyme-Borreliose Bakterien gezeigt, große Anpassungsfähigkeit an das Überleben in der Host-Umgebung haben, so sollte es nicht überraschen, dass Borrelia hat sich weiterentwickelt, um den Einsatz der zweithäufigste Übergangsmetall in Wirbeltierwirten gefunden machen, einschließlich des Menschen. Der Körper hat jedoch auch angepasst und versucht, Zink verstecken, um das mikrobielle Wachstum hemmen, wenn infiziert.

Zink-Verteilung im Körpergewebe


Mit Hilfe bildgebender Verfahren, die Ebenen der Metall-Distributionsunternehmen in Wirbeltieren Gewebe erkennen kann, Forscher haben auf die Unterschiede zwischen gesundem Gewebe sah, und Gewebe mit Zink-abhängige Bakterien infiziert. Sie fanden heraus, dass Gewebe mit Organismen infiziert (wie Staphylococcus aureus) dass die Verwendung Zink als Metalloprotein (wie die Lyme-Borreliose Bakterien) zeigen geringere Zink als noch umliegende gesunde Gewebe. Effektiv, der Mangel an Nährstoffen Zink innerhalb der Abszesse wird angenommen, dass ein Immunsystem-Strategie zu hemmen und zu steuern Infektion nachweisen. Extrazelluläre Zink-Sequestrierung ist nicht die einzige Taktik bei Wirbeltieren eingesetzt werden, um Lyme-Borreliose Bakterien von Zink berauben.

Zink-Transporter, von denen einige (ZIP8, zum Beispiel) durch Zellen des Immunsystems wie Makrophagen und Interferon-Gamma-stimulierten T-Zellen exprimiert, werden auch verwendet, um die Menge von Zink in bestimmten Zellen zu verringern, und zellulären Komponenten, des Körpers. ZIP8, zum Beispiel, spielt eine Rolle beim Zink aus dem Lysosom in das Zytoplasma einer Zelle. Verschieben des Zink in der Umgebung in den Zellen und dem Gewebe so scheint ein Mechanismus, der Zink-abhängigen bakteriellen Prozesse zu stören und die Ausbreitung der Infektion mit Bakterien, wie diejenigen, die Lyme-Borreliose zu sein.

Lyme-Borreliose, Zink, und Immunität

Wie effektiv diese Mechanismen bei der Hemmung sind die Verbreitung von Borreliose-Erkrankung, bleibt abzuwarten. Altered Zinkkonzentrationen auch Auswirkungen auf die Gesundheit des Körpers die eigenen Zellen des Immunsystems und anderen Zell-Prozesse, einschließlich T-Zell-Entwicklung, und dendritischen Zell-Aktivierung und Wachstum, was es schwierig macht für Wissenschaftler, die Auswirkungen von Zink gesenkt Ebenen auf das bakterielle Wachstum und Virulenz zu beurteilen. Einige Effekt wird jedoch wahrscheinlich gedacht, wie Bakterien werden auf Zink in rund verwenden 4-6% aller Proteine. Die Bakterien versuchen, die körpereigenen Sequestrierung von Zink durch Expression von hochaffinen Zink-Transporter wie den ZnuABC Verkehrssysteme in Escherichia coli zu kämpfen.


Die Hemmung Borrelien Wachstum

Obwohl alle diese Forschung über die Notwendigkeit von Zink durch Lyme-Borreliose Bakterien scheinen mag akademischen es könnte Ärzten eine Möglichkeit zur Hemmung des Wachstums und der Ausbreitung der Infektion zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Zukunft bieten. Im Verständnis der Art und Weise der Körper versucht, Infektion natürlich kontrollieren, und die Art und Weise, dass Bakterien wie Borrelia versuchen, diese Strategien zu überwinden, Es kann sein, dass diese Zink-Messsysteme durch die Bakterien eingesetzt kann ein Ziel für die Behandlung werden. Genomsequenzierung von Borrelia burgdorferi hat festgestellt, dass die Lyme-Borreliose Bakterien Gene kodieren fehlt Eisen-Systeme, die Übernahme, dass die Bakterien können nicht vorschreiben, Eisen zu gedeihen lässt, Im Gegensatz zu herkömmlichen Bakterien (Ouyang, et al,, 2009). Eine chromosomale Gen, bb0219, in Borrelien nicht erscheint, um bei der Aufnahme von einem oder mehreren Übergangsmetallen beteiligt werden jedoch, wie Mangan und Zink, und Forschung unter Umständen in der Lage sein, solche kodierende Gen verwenden, um die Fähigkeit der Bakterien zu infizieren verändern Zecken und Mäuse, und gegebenenfalls Menschen.

Andere Forscher sind bei Peptiddeformylase suchen (PDF) als ein mögliches Ziel für die Entwicklung von Antibiotika, einschließlich Behandlung von Lyme-Borreliose. PDF ist ein Katalysator bei der Entfernung der N-terminalen Formylgruppen aus entstehenden Ribosomen-synthetisierter Polypeptide; im Grunde, Dies bedeutet, dass PDF benötigt wird für bakterielle Proteine ​​zu treffen und, deshalb, für das Überleben von Bakterien. Etwas überraschend für die Forscher, Borellial PDF scheinen Zink über Eisen wählen, wenn beide in gleicher Weise vorhanden sind, während andere Bakterien dazu neigen, Eisen und wählen Sie nur auf Zink zu berufen, wenn Eisen niedrig sind (Nguyen, et al,, 2008). Einige Praktiker untersuchen mögliche Zusammenhänge zwischen pyroluria, Lyme-Borreliose und Zink, manchmal als Mauve Faktor genannten, Obwohl keine klare Behandlung lässt sich angesichts fehlender Beweise und die möglichen Gefahren von hohen Dosen von Zink entwickelt werden. Lyme-Borreliose, Zink, Mangan, und die Beziehung zwischen ihnen scheint deutlich komplexer als einige Praktizierende und-Ergänzung Hausierer möchte uns glauben machen,.


Referenzen

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Thomas E. Kehl-Fie and Eric P. Skaar, Ernährungs-Immunität über Eisen: eine Rolle, für Mangan und Zink, Curr Opin Chem Biol. 2010 April; 14(2): 218-224.

Zhiming Ouyang, Er Ming, Tara Oman, X. Frank Yang, und Michael V. Norgard, Ein Mangan-Transporter, BB0219 (BMTA), ist für die Virulenz von der Lyme-Borreliose Spirochäten erforderlich,Borrelia burgdorferi, Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 März 3; 106(9): 3449-3454.

Kiet T. Nguyen, Jen-Chieh Wu, Julie A. Boylan, Frank C. Gherardini, und Dehua Pei, Zink ist das Metall-Kofaktor von Borrelia burgdorferi Peptiddeformylase, Arch Biochem Biophys, 2007 Dezember 15; 468(2): 217-225.