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Famiglia precedentemente sconosciuta dei fattori di virulenza di peste identificati

I ricercatori al centro medico di Duke University hanno identificato una famiglia precedentemente sconosciuta dei fattori di virulenza che rendono il batterio responsabile della peste particolarmente efficiente ad uccidere il suo host.

Nel trattamento, il gruppo non solo ha dimostrato che l'uso dell'ascaride comune è un modello valido per lo studio della virulenza dei pestis di Yersinia, il batterio che causa la peste. Egualmente hanno indicato che l'interazione fra i pestis del Y. ed il verme è abbastanza simile a che cosa si presenta in mammiferi, compreso gli esseri umani. Il lavoro indica che l'agente patogeno può usare i simili meccanismi di virulenza per infettare gli organismi evolutivi di diffusione.

Questi risultati sono importanti, i ricercatori continuati, poiché il sistema della patogenesi facendo uso del verme dei elegans di Caenorhabditis può accelerare il trattamento di migliore patogenesi di comprensione di pestis del Y. Il periodo di scarsità e la facilità aumentata della sperimentazione possono essere particolarmente importanti, i ricercatori continuati, dato l'uso potenziale dei pestis del Y. come arma biologica, hanno detto.

I risultati della ricerca di duca compaiono nell'edizione online dei rapporti europei dell'organizzazione di biologia (EMBO) molecolare da pubblicare in stampa ad ottobre. La ricerca è stata supportata dagli istituti nazionali dell'istituto nazionale della salubrità di scienza medica generale, del centro regionale sudorientale per le infezioni e la biodifesa emergenti (SERCEB) e del duca Center per la ricerca di traduzione.

“I nostri esperimenti hanno dimostrato quanto molto attentamente il pestis-C del Y. modello dei elegans abbiamo sviluppato i mimi che cosa accade quando i pestis del Y. infetta i mammiferi,„ ha detto il microbiologo Alejandro Aballay, il Ph.D., ricercatore di duca del cavo del gruppo. “Questo sistema dovrebbe contribuire ad accelerare la caratterizzazione sia delle funzioni ospite che dell'agente patogeno che potenzialmente possono essere mirate a per intervento.„

Il batterio di pestis del Y. soprattutto infetta i roditori selvaggi, quali i mouse, i ratti e gli scoiattoli. È trasmesso solitamente dalle pulci, che spargono l'infezione mentre si alimentano il sangue dei mammiferi. Ci sono moduli differenti della peste in esseri umani -- bubonico, polmonare e septicemic -- secondo il sito dell'infezione; e le infezioni in esseri umani sono altamente letale se non immediatamente curati.

“Il Dott. Aballay ha sviluppato un nuovo modello per la dissezione dei modi che gli agenti patogeni quale la peste possono infettare ed uccidere i loro host,„ ha detto Pamela Marino, il Ph.D., scienziato all'istituto nazionale di scienza medica generale. “Questo approccio creativo dovrebbe migliorare la nostra capacità di sviluppare le nuove medicine per trattare tali malattie.„

Aballay ha usato i elegans del C., un verme trovato comunemente nel terreno, come modello per studiare i meccanismi di virulenza di altri batteri oltre alla peste. Il verme è un modello ideale per gli studi genetici, disse, perché richiede i soltanto tre giorni per svilupparsi da un embrione ad un adulto capace di riproduzione. Inoltre, gli scienziati possono manipolare facilmente i geni specifici nel verme e contrariamente ad altri modelli animali, un gran quantità di vermi possono svilupparsi rapidamente e possono anche essere congelati ed usati più successivamente.

“I elegans di C vive nel terreno, in modo da entr inare continuamente contatto con i batteri ed altri microbi,„ Aballay ha detto. “Ha un sistema fortemente sviluppato per non solo il riconoscimento dei batteri, ma anche la risposta a loro. La capacità del suo sistema immunitario innato di rispondere giustamente ai batteri specifici è molto simile a quella dei mammiferi.„

Aballay ha provato i pestis del Y. nel suo modello perché un altro gruppo di ricerca recentemente ha riferito che il batterio ha ucciso i elegans del C. creando “un biofilm„ sopra la faringe del verme, inducente lo a morire di inedia. Poiché i mammiferi infettati con i pestis del Y. non muoiono in questo modo, Aballay ha creduto che altri fattori di virulenza fossero compresi nell'infezione del verme.

“Abbiamo pensato che i pestis di un Y. sforzassero (conosciuto come KIM5) che manca dei geni (operon del hmsHFRS) richiesti per formazione del biofilm potrebbe ancora entrare nell'apparato digerente del verme e finalmente ucciderlo usando un metodo differente dal bloccaggio dell'alimento,„ Aballay spiegasse. “In effetti abbiamo indicato che come Y. i pestis che mancano del operon del hmsHFRS si sono accumulati nell'intestino che causa un'infezione persistente e letale.„

I ricercatori poi hanno schermato una libreria di quasi 1.000 mutanti di pestis del Y. ed hanno trovato che sei fattori di virulenza sono cruciali affinchè il batterio avessero virulenza completa. Dei sei fattori di virulenza, tre egualmente sono richiesti per le infezioni in mammiferi. Uno di questi fattori è simile ad una proteina esportatrice del enterica della salmonella. In uno studio http://www.dukemednews.org/news/article.php?id=7647 ha pubblicato l'anno scorso, Abalallay ha indicato che la salmonella usa i simili fattori di virulenza per infettare sia i mammiferi che i elegans del C.

“La proteina prodotta da questo gene in relazione con la virulenza di nuovi pestis del Y. appartiene ad una famiglia delle proteine atipiche trovate esclusivamente in enterobatteri patogeni,„ Aballay ha detto. “Questo lavoro collega per la prima volta questa famiglia particolare delle proteine batteriche a virulenza ed abbiamo fatto così mediante usando il sistema della patogenesi dei elegans di corrente alternata e un nuovo modello del mouse della peste.„

Aballay ha detto che questi tipi di fattori conservati di virulenza possono regolamentare l'immunità innata in una vasta varietà di host, compreso i elegans del C., le pulci ed i mammiferi.

“L'importanza del nostro lavoro è che ci permetterà di usare un modello di cui la genetica può essere manipolata facilmente come alternativa fattibile non solo per l'identificazione dei fattori novelli di virulenza di pestis del Y. ma anche studiare le risposte immunitarie innate conservate al batterio,„ Aballay ha detto. “Questo può aiutarci nelle strategie di sviluppo a proteggere gli esseri umani dalla peste.„

Poiché lo sforzo KIM5 dei pestis del Y. bene è caratterizzato ed ha un posto più basso di sicurezza biologica che altri agenti contagiosi o tossici, Aballay crede che molto più facile affinchè i laboratori di ricerca conduca la ricerca su virulenza e su immunità innata.

Altri membri del gruppo di ricerca erano il Katie Styer di duca, Gregory Hopkins e Richard Frothingham come pure Sara Schessar Bartra e Gregory il Plano, scuola di medicina dell'university of miami.