...

Картирование эволюции основного фактора вирулентности E. coli предлагает уточненную мишень для лекарств.

[ad_1]

кишечная палочка

Кишечная палочка. Предоставлено: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH.

В новом исследовании, опубликованном сегодня в Связь с природой, многоцентровая группа, возглавляемая Институтом Wellcome Sanger, Университетом Осло, Имперским колледжем Лондона и Калифорнийским университетом Лондона, впервые нанесла на карту график эволюции и распределение популяции защитной внешней капсулы Escherichia coli, которая отвечает за вирулентность бактерии. . Исследование также показывает, как воздействие на защитный слой бактерий может помочь в лечении внекишечных инфекций.

Эта новая работа была сосредоточена на конкретном подмножестве кишечной палочки с определенной капсулой — внеклеточным барьером, который окружает бактерию — которую ученые назвали К1. Известно, что кишечная палочка с этим типом капсулы вызывает инвазивные заболевания, такие как инфекции кровотока или почек, а также менингит у новорожденных. Это связано с тем, что именно эта оболочка позволяет им имитировать молекулы, уже присутствующие в тканях человека, и незаметно проникать в организм.

Исследователи представляют доказательства того, что нацеливание на капсулу может быть использовано в качестве основы лечения, прокладывая путь к предотвращению серьезных инфекций E. coli.

E. coli является частой причиной инфекций мочевыводящих путей и кровотока и может вызывать менингит у недоношенных и доношенных новорожденных с уровнем смертности до 40%. Кроме того, рост числа гипервирулентных и резистентных к множеству лекарств E. coli за последнее десятилетие означает, что разработка эффективных стратегий профилактики и лечения E. coli стала актуальной.

Понимание анатомии бактерии и того, как она играет роль в возникновении заболевания, является ключом к предотвращению серьезных инфекций. Ученым до сих пор не хватало базовых знаний о распространенности, эволюции и функциональных свойствах капсулы K1, что ограничивало их возможности в борьбе с инфекциями E. coli.

Исследователи из Института Wellcome Sanger, Университета Осло, Имперского колледжа Лондона и UCL составили карту эволюции этого штамма кишечной палочки, его распространенности и распространения. Используя популяционную геномику с высоким разрешением, секвенирование всего генома и передовые вычислительные инструменты, они проанализировали 5065 клинических образцов из разных стран и периодов времени. Данные включали большие коллекции образцов из Великобритании и Норвегии, недавно созданные образцы взрослых и новорожденных из шести стран, таких как Бразилия, Мексика и Лаос, среди прочих, и образцы доантибиотической эпохи — с 1932 года.

Они обнаружили, что эта специфически вирулентная капсула — К1 — на самом деле возникла раньше, примерно на 500 лет раньше, чем предполагалось ранее. Это подчеркивает важность капсулы для выживания бактерии и роль внеклеточного барьера в успехе E. coli как основной причины внекишечных инфекций.

Доктор Серджио Арредондо-Алонсо, ведущий автор исследования из Университета Осло и Института Велкома Сэнгера, сказал: «Было интересно обнаружить возможность реконструкции эволюционной истории капсулы К1 за последние полтысячелетия, и посмотрите, как гены капсулы снова и снова приобретались многими различными линиями этого вида патогенов на протяжении веков.Поскольку ни распространенность, ни история K1 не были известны, казалось, что мы вступили в действительно неизведанную территорию и значительно продвинулись в понимании этого основные виды возбудителей».

Исследование также показывает, что 25% всех современных штаммов кишечной палочки, ответственных за инфекции крови, содержат генетическую информацию, необходимую для развития капсулы К1. Получение полной эволюционной истории этого штамма теперь позволит исследователям понять, как бактерии получают генетический материал, ответственный за тяжелую вирулентность, в первую очередь, и проанализировать способы борьбы с ними.

Используя ферменты бактериофагов, которые представляют собой вирусы, заражающие и убивающие бактерии, исследователи смогли удалить внеклеточный барьер бактерий и сделать их уязвимыми для иммунной системы человека. Исследователи продемонстрировали в исследованиях in vitro с использованием человеческой сыворотки — жидкой части крови, которая обычно используется в лабораторных исследованиях — что нацеливание на эту капсулу может быть способом широкого лечения инфекции E. coli без использования антибиотиков, что согласуется с предыдущими экспериментальными исследованиями. инфекций у животных.

Доктор Алекс Маккарти, старший автор исследования из Имперского колледжа Лондона, сказал: «Мы специально продемонстрировали достижения, ставшие возможными благодаря объединению экспериментальной микробиологии с инструментами популяционной геномики и эволюционного моделирования, чтобы открыть окно для применения результатов в будущей клинической практике. , Мы показываем, что терапевтическое нацеливание на капсулу K1 делает эти патогены более уязвимыми для нашей иммунной системы и дает возможность предотвратить серьезные инфекции.Например, это может помочь в лечении новорожденных с менингитом, вызванным кишечной палочкой K1, которая является редкое, но опасное состояние, связанное с высокой смертностью и серьезными долгосрочными неблагоприятными последствиями для здоровья».

Профессор Юкка Корандер, соавтор исследования из Института Wellcome Sanger и Университета Осло, сказал: «Наше исследование показывает важность репрезентативных геномных исследований патогенов во времени и пространстве. Эти исследования позволят нам реконструировать эволюционная история успешных бактериальных линий и точечные изменения в их генетическом составе, которые могут привести к их способности распространяться и вызывать болезни. Такие знания в конечном итоге обеспечивают основу для разработки будущих вмешательств и методов лечения этих патогенов».

Больше информации:
Эволюционная и функциональная история капсулы Escherichia coli K1, Связь с природой (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-39052-w

Предоставлено Институтом Сангера Wellcome Trust.

Цитата: Картирование эволюции основного фактора вирулентности E. coli предлагает уточненную цель для лекарств (2023 г., 15 июня), полученную 15 июня 2023 г. с https://phys.org/news/2023-06-evolution-coli-main-virulence-factor. .html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением любой честной сделки с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.



[ad_2]

Source link

(Посещений всего:4 times, 1)

Вячеслав

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Next Post

Индия проводит учения с двумя авианосцами в качестве предупреждения Китаю

Чт Июн 15 , 2023
[ad_1] Военно-морской флот Индии продемонстрировал «огромные морские возможности», когда провел военно-морские учения с двумя авианосцами, чего до сих пор не удавалось соседнему Китаю. Это не первый раз, когда Индия проводит подобные учения, но это происходит в то время, когда страны стремятся противостоять растущему доминированию Китая в регионе. Си-Эн-Эн сообщил. Страны […]

Вам может понравиться

Серафинит - АкселераторОптимизировано Серафинит - Акселератор
Включает высокую скорость сайта, чтобы быть привлекательным для людей и поисковых систем.