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Família previamente desconhecida dos factores da virulência do praga identificados

Os pesquisadores no centro médico de Duke University identificaram uma família previamente desconhecida dos factores da virulência que fazem a bactéria responsável para o praga especialmente eficiente em matar seu anfitrião.

No processo, a equipe demonstrada não somente que o uso da lombriga comum é um modelo válido para estudar a virulência de pestis de Yersinia, a bactéria que causa o praga. Igualmente mostraram que a interacção entre pestis do Y. e o sem-fim é bastante similar ao que ocorre nos mamíferos, incluindo seres humanos. O trabalho indica que o micróbio patogénico pode usar mecanismos similares da virulência para contaminar organismos evolucionários da dispersão.

Estes resultados são importantes, os pesquisadores continuados, desde que o sistema da patogénese que usa o sem-fim dos elegans de Caenorhabditis pode acelerar o processo de melhor patogénese compreensiva dos pestis do Y. A época mais curto e a facilidade aumentada da experimentação podem ser especialmente importantes, os pesquisadores continuados, dado o uso potencial de pestis do Y. como uma arma biológica, disse.

Os resultados da pesquisa do duque aparecem na edição em linha dos relatórios europeus da organização da biologia (EMBO) molecular a ser publicados na cópia em outubro. A pesquisa foi apoiada pelos institutos nacionais do instituto nacional de saúde da ciência médica geral, do centro regional do sudeste para as infecções emergentes e o Biodefense (SERCEB) e do duque Centro para a pesquisa Translational.

“Nossas experiências demonstraram como pròxima o pestis-C do Y. modelo dos elegans nós desenvolvemos indicações o que acontece quando os pestis do Y. contaminam mamíferos,” disse o microbiologista Alejandro Aballay do duque, Ph.D., pesquisador do chumbo da equipe. “Este sistema deve ajudar a apressar a caracterização das funções do micróbio patogénico e do anfitrião que potencial podem ser visadas para a intervenção.”

A bactéria dos pestis do Y. contamina primeiramente roedores selvagens, tais como ratos, ratos e esquilos. É transmitida geralmente pelas pulga, que espalham a infecção enquanto alimentam no sangue dos mamíferos. Há uns formulários diferentes do praga nos seres humanos -- bubónico, pneumonic e septicemic -- segundo o local da infecção; e as infecções nos seres humanos são altamente letais se não tratados imediatamente.

O “Dr. Aballay desenvolveu um modelo novo para dissecar as maneiras que os micróbios patogénicos tais como o praga podem contaminar e para matar seus anfitriões,” disse Pamela Marino, Ph.D., cientista no instituto nacional da ciência médica geral. “Esta aproximação criativa deve melhorar nossa capacidade para desenvolver medicinas novas para tratar tais doenças.”

Aballay usou os elegans do C., um sem-fim encontrado geralmente no solo, como um modelo para estudar os mecanismos da virulência de outras bactérias além do praga. O sem-fim é um modelo ideal para estudos genéticos, disse ele, porque toma somente três dias para se tornar de um embrião a um adulto capaz da reprodução. Também, os cientistas podem facilmente manipular genes específicos no sem-fim, e em contraste com outros modelos animais, as grandes quantidades dos sem-fins podem ser crescidas rapidamente e podem mesmo ser congeladas e usado mais tarde.

De “os elegans C vivem no solo, assim que entra continuamente o contacto com bactérias e outros micróbios,” Aballay disse. “Tem um sistema altamente desenvolvido para não somente reconhecer as bactérias, mas igualmente responder-lhes. A capacidade de seu sistema imunitário inato para responder apropriadamente às bactérias específicas é muito similar àquela dos mamíferos.”

Aballay testou pestis do Y. em seu modelo porque uma outra equipa de investigação relatou recentemente que a bactéria matou elegans do C. criando um “biofilm” sobre a faringe do sem-fim, fazendo com que morra da inanição. Desde que os mamíferos contaminados com pestis do Y. não morrem desse modo, Aballay acreditou que outros factores da virulência estiveram envolvidos em contaminar o sem-fim.

“Nós pensamos que os pestis de um Y. esticam (sabido como KIM5) que falta os genes (operon do hmsHFRS) exigidos para a formação do biofilm poderia ainda incorporar o sistema digestivo do sem-fim e para o matar eventualmente usando um método diferente do bloqueio do alimento,” Aballay explicou. “Nós mostramos de facto que como o Y. os pestis que faltam o operon do hmsHFRS acumularam no intestino que causa uma infecção persistente e letal.”

Os pesquisadores então seleccionaram uma biblioteca de quase 1.000 mutantes dos pestis do Y. e encontraram que seis factores da virulência são cruciais para que a bactéria tenha a virulência completa. Dos seis factores da virulência, três são exigidos igualmente para infecções nos mamíferos. Um destes factores é similar a uma proteína exportada do enterica das salmonelas. Em um estudo http://www.dukemednews.org/news/article.php?id=7647 publicou no ano passado, Abalallay mostrou que a salmonela usa factores similares da virulência para contaminar mamíferos e elegans do C.

“A proteína produzida por este gene virulência-relacionado dos pestis novos do Y. pertence a uma família das proteínas uncharacterized encontradas exclusivamente em enterobacteria patogénicos,” Aballay disse. “Este trabalho liga pela primeira vez esta família particular de proteínas bacterianas à virulência e nós fizemos assim usando o sistema da patogénese dos elegans da corrente alternada e um modelo novo do rato do praga.”

Aballay disse que estes tipos de factores conservados da virulência podem regular a imunidade inata em uma variedade larga de anfitriões, incluindo elegans do C., pulga e mamíferos.

“A importância de nosso trabalho é que nos permitirá usar um modelo cuja a genética possa facilmente ser manipulada como uma alternativa viável não somente para a identificação de factores novos da virulência dos pestis do Y. mas para estudar igualmente respostas imunes inatas conservadas à bactéria,” Aballay disse. “Isto pode ajudar-nos em estratégias tornando-se a proteger seres humanos do praga.”

Desde que a tensão KIM5 de pestis do Y. bem é caracterizada e tem uma classificação mais baixa da seguridade biológica do que outros agentes infecciosos ou tóxicos, Aballay acredita que muito mais fácil para que os laboratórios de investigação conduzam a pesquisa sobre a virulência e a imunidade inata.

Outros membros da equipa de investigação eram o Katie Styer do duque, o Gregory Hopkins, e o Richard Frothingham, assim como a Sara Schessar Bartra e o Gregory Plano, universidade da Faculdade de Medicina de Miami.