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Famille précédemment inconnue des facteurs de virulence de peste recensés

Les chercheurs au centre médical de Duke University ont recensé une famille précédemment inconnue des facteurs de virulence qui rendent la bactérie responsable de la peste particulièrement efficace à détruire son hôte.

Dans le procédé, l'équipe a non seulement expliqué que l'utilisation de l'ascaride lombricoïde courant est un modèle admissible pour étudier la virulence des pestis de Yersinia, la bactérie qui entraîne la peste. Ils ont également prouvé que l'interaction entre les pestis de Y. et la vis sans fin est tout à fait assimilée à ce qui se produit dans les mammifères, y compris des êtres humains. Le travail indique que l'agent pathogène peut utiliser les mécanismes assimilés de virulence pour infecter les organismes évolutionnaires de dispersion.

Ces découvertes sont importantes, les chercheurs prolongés, puisque le système de pathogénie utilisant la vis sans fin de Caenorhabditis elegans peut accélérer le procédé d'une meilleure pathogénie de compréhension de pestis de Y. La période plus courte et la plus grande facilité de l'expérimentation peuvent être particulièrement importantes, les chercheurs prolongés, utilisation potentielle donnée des pestis de Y. comme arme biologique, elles ont indiqué.

Les résultats de la recherche de duc semblent dans l'édition en ligne des états européens d'organisme (EMBO) de biologie moléculaire être publiés dans l'épreuve en octobre. La recherche a été supportée par les instituts nationaux de l'institut national de santé des sciences médicales générales, du centre régional du sud-est pour les infections apparaissantes et le Biodefense (SERCEB) et du duc Center pour la recherche de translation.

« Nos expériences ont expliqué comment attentivement le pestis-C de Y. modèle d'elegans nous avons développé des imitateurs ce qui se produit quand les pestis de Y. infecte des mammifères, » a dit le microbiologiste Alejandro Aballay, Ph.D., chercheur de duc de fil de l'équipe. « Ce système devrait aider à accélérer la caractérisation des fonctionnements d'agent pathogène et d'hôte qui potentiellement peuvent être visés pour l'intervention. »

La bactérie de pestis de Y. infecte principalement les rongeurs sauvages, tels que des souris, des rats et des écureuils. Elle est habituellement transmise par les puces, qui écartent l'infection pendant qu'elles alimentent sur le sang des mammifères. Il y a différentes formes de peste chez l'homme -- bubonique, pneumonique et septicémique -- selon le site de l'infection ; et les infections chez l'homme sont hautement mortelles sinon immédiatement traités.

« M. Aballay a développé un modèle neuf pour disséquer les voies que les agents pathogènes tels que la peste peuvent infecter et détruire leurs hôtes, » a dit Pamela Marino, Ph.D., scientifique à l'institut national des sciences médicales générales. « Cette approche créative devrait améliorer notre capacité de développer les médicaments neufs pour traiter de telles maladies. »

Aballay a employé les elegans de C., une vis sans fin couramment avérée dans la saleté, comme modèle pour étudier les mécanismes de virulence d'autres bactéries sans compter que la peste. La vis sans fin est un modèle idéal pour des études génétiques, dit-il, parce que cela prend seulement trois jours pour se développer à partir d'un embryon à un adulte capable de la reproduction. En outre, les scientifiques peuvent facilement manipuler les gènes spécifiques dans la vis sans fin, et contrairement à d'autres modèles animaux, de grandes quantités des vis sans fin peuvent être développées rapidement et peuvent même être gelées et employées plus tard.

Les « elegans de C vit dans la saleté, ainsi elle entre en soutenu contact avec des bactéries et d'autres microbes, » Aballay a dit. « Il a un système fortement développé pour identifier non seulement des bactéries, mais répondre également à elles. La capacité de son système immunitaire inné de répondre convenablement aux bactéries spécifiques est très assimilée à celle des mammifères. »

Aballay a vérifié des pestis de Y. dans son modèle parce qu'une autre équipe de recherche récent rapportée que la bactérie a détruit des elegans de C. en produisant un « film biologique » au-dessus du pharynx de la vis sans fin, l'entraînant mourir de la famine. Puisque les mammifères infectés avec des pestis de Y. ne meurent pas de cette manière, Aballay a cru que d'autres facteurs de virulence étaient impliqués en infectant la vis sans fin.

« Nous avons pensé que les pestis d'un Y. tendent (connu comme KIM5) que manque des gènes (operon de hmsHFRS) requis pour la formation de film biologique pourrait entrer dans toujours l'appareil digestif de la vis sans fin et le détruire éventuellement à l'aide d'une méthode différente de l'obstruction de nourriture, » Aballay a expliqué. « Nous avons en fait montré cela comme pestis de Y. manquant de l'operon de hmsHFRS accumulé dans l'intestin entraînant une infection persistante et mortelle. »

Les chercheurs ont alors protégé une bibliothèque de presque 1.000 mutants de pestis de Y. et ont constaté que six facteurs de virulence sont essentiels pour que la bactérie ait la pleine virulence. Des six facteurs de virulence, trois sont également exigés pour des infections dans les mammifères. Un de ces facteurs est assimilé à une protéine exportée d'enterica de salmonelle. Au cours d'une année dernière publiée de http://www.dukemednews.org/news/article.php?id=7647 d'étude, Abalallay a prouvé que la salmonelle emploie les facteurs assimilés de virulence pour infecter des mammifères et des elegans de C.

« La protéine produite par ce gène lié à la virulence de pestis neufs de Y. appartient à une famille des protéines non caractérisées trouvées exclusivement dans les entérobactères pathogènes, » Aballay a dit. « Ce travail lie pour la première fois cette famille particulière des protéines bactériennes à la virulence et nous avons fait ainsi à l'aide du système de pathogénie d'elegans d'AC et d'un modèle neuf de souris de peste. »

Aballay a dit que ces types de facteurs économisés de virulence peuvent régler l'immunité innée dans une variété grande d'hôtes, y compris des elegans de C., des puces et des mammifères.

« L'importance de notre travail est qu'elle nous permettra d'employer un modèle dont la génétique peut être facilement manipulée comme alternative viable non seulement pour l'identification des facteurs nouveaux de virulence de pestis de Y. mais étudier également des réactions immunitaires innées économisées à la bactérie, » Aballay a dit. « Ceci peut nous aider dans des stratégies se développantes à protéger des êtres humains contre la peste. »

Puisque la tension KIM5 des pestis de Y. est bien caractérisée et a une hiérarchie inférieure de sécurité biologique que d'autres agents infectieux ou toxiques, Aballay croit qu'elle beaucoup plus facile pour des laboratoires de recherche de conduire la recherche sur la virulence et l'immunité innée.

D'autres membres de l'équipe de recherche étaient Katie Styer de duc, Gregory Hopkins, et Richard Frothingham, ainsi que Sara Schessar Bartra et Gregory Plano, université d'École de Médecine de Miami.