Anzeige
U.S. and Swiss scientists have made a breakthrough in understanding how a type of white blood cell called the eosinophil may help the body to fight bacterial infections in the digestive tract, according to research published online this week in Nature Medicine.
Hans-Uwe Simon, from the University of Bern, Switzerland, Gerald J.Gleich, M.D., from the University of Utah School of Medicine, and their colleagues discovered that bacteria can activate eosinophils to release mitochondrial DNA in a catapult-like fashion to create a net that captures and kills bacteria.
"This is a fascinating finding," says Gleich, professor of dermatology and internal medicine at the University of Utah and a co-author of the study. "The DNA is released out of the cell in less than a second."
Eosiniphils, which comprise only 1 to 3 percent of human white blood cells, are known to be useful in the body's defense mechanisms against parasites. But their exact role in the immune system is not clear. Unlike other white blood cells, which are distributed throughout the body, eosinophils are found only in selected areas, including the digestive tract. Mitochondria – often referred to as the power plants of the cell – are components within cells that are thought to descend from ancient bacteria. Although most cellular DNA is contained in the nucleus, mitochondria have their own DNA.
Previous research has shown that eosinophils secrete toxic granule proteins during parasite infections and that these granule proteins kill bacteria. Simon, Gleich, and their colleagues found that when eosinophils are stimulated by infection, such as E. coli, they rapidly secrete mitochondrial DNA. This DNA binds to the granule proteins and forms a net that is able to trap and kill bacteria. The researchers also found higher levels of eosinophils were linked to improved survival and lower numbers of bacteria in the blood of mice with widespread bacterial infections.
The toxic proteins released by eosinophils are not always helpful to the body, however, and can damage nearby tissues. The inflammation in some types of asthma and Crohn's disease, a chronic inflammatory disease of the bowel, is attributed to eosinophils. In fact, Simon and his team first found evidence of these DNA-protein traps in tissue taken from the digestive tracts of people with Crohn's disease.
Earlier studies suggested another type of white blood cell – the neutrophil – also expels DNA and granule proteins to kill bacteria. However, this DNA comes from the nucleus and its release causes the neutrophil to die. The eosinophil is able to survive after expelling its mitochondrial DNA.
The researchers hope to learn more about how eosiniphils expel mitochondrial DNA. They speculate that the explosive mechanism might rely on stored energy, similar to the way plants release pollen into the air. "We don't know how eosinophils are capable of catapulting mitochondrial DNA so quickly," says Gleich.
Future investigation may focus on how this energy is generated and how this new knowledge can be applied to the treatment of bacterial infections and inflammatory diseases related to eosinophils.
Gerald J. Gleich | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.healthcare.utah.edu/publicaffairs/
Weitere Berichte zu: blood > Cell > DNA > eosinophil > granule > Infection > mitochondrial > proteins
Stem-cell-growing surface enables bone repair
24.05.2012 | University of Michigan
Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit
24.05.2012 | Institut für Photonische Technologien
Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer und bestimmte Krebsformen gehen auf eine fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen im Körper zurück.
Wissenschaftlern des Instituts für Photonische Technologien (IPHT) in Jena ist es erstmals gelungen, Proteinstrukturen auf sub-molekularer Ebene nachzuweisen und spektroskopisch zu analysieren. Ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Krankheitsursachen.
„Bis heute hat man nicht genau verstanden, was die fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Alzheimer, ...
Die Quantenphysik beschreibt physikalische Vorgänge in Festkörpern und anderen Vielteilchensystemen auch mit Hilfe von Quasiteilchen.
Innsbrucker Physikern um Rudolf Grimm ist es nun erstmals gelungen, ein neues Quasiteilchen - ein repulsives Polaron - in einem Quantengas experimentell zu erzeugen. Die Forscher berichten darüber in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.
Ultrakalte Quantengase sind ein ideales Experimentierfeld, um physikalische Phänomene in Festkörpern zu simulieren. Unter streng kontrollierten Bedingungen ...
Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.
Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.
Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...
Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen
Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...
Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.
Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.
Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...
Anzeige
Anzeige

Energieversorger vor dem Umbruch
24.05.2012 | Studien Analysen
Stem-cell-growing surface enables bone repair
24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie
Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit
24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie
NieKE Themenforum: Ökonomie - Tierschutz - Lebensmittelsicherheit
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Nachhaltigkeit in der Schifffahrt: Werte vs. Wertschöpfung
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Wissenschaft und Öffentlichkeit
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten