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Familia previamente desconocida de factores de la virulencia de la plaga determinados

Los investigadores en el centro médico de Duke University han determinado una familia previamente desconocida de factores de la virulencia que hacen la bacteria responsable de la plaga especialmente eficiente en matar a su ordenador principal.

En el proceso, las personas no sólo demostraron que el uso del ascáride común es un modelo válido para estudiar la virulencia de los pestis de Yersinia, la bacteria que causa plaga. También mostraron que la acción recíproca entre los pestis del Y. y el tornillo sin fin es muy similar a qué ocurre en mamíferos, incluyendo seres humanos. El trabajo indica que el patógeno puede utilizar mecanismos similares de la virulencia para infectar organismos evolutivos de la dispersión.

Estas conclusión son importantes, los investigadores continuados, puesto que el sistema de la patogenesia usando el tornillo sin fin de los elegans de Caenorhabditis puede acelerar el proceso de una mejor patogenesia de comprensión de los pestis del Y. La época más corta y la facilidad creciente de la experimentación pueden ser especialmente importantes, los investigadores continuados, dado el uso potencial de los pestis del Y. como arma biológica, dijeron.

Los resultados de la investigación del duque aparecen en la edición en línea de los partes europeos de la organización de la biología (EMBO) molecular que se publicarán en huella en octubre. La investigación fue soportada por los institutos nacionales del instituto nacional de la salud de la ciencia médica general, del centro regional suroriental para las infecciones emergentes y el Biodefense (SERCEB) y del duque Center para la investigación de translación.

“Nuestros experimentos han demostrado cómo de cerca el pestis-C del Y. modelo de los elegans desarrollamos a imitadores qué suceso cuando los pestis del Y. infectan mamíferos,” dijo al microbiólogo Alejandro Aballay, Ph.D., investigador del duque del guía de las personas. “Este sistema debe ayudar a apresurar la caracterización de las funciones el patógeno y del ordenador principal que potencialmente se pueden apuntar para la intervención.”

La bacteria de los pestis del Y. infecta sobre todo roedores salvajes, tales como ratones, ratas y ardillas. Es transmitida generalmente por las pulgas, que extienden la infección mientras que introducen en la sangre de mamíferos. Hay diversas formas de la plaga en seres humanos -- bubónico, neumónico y septicemic -- dependiendo del sitio de la infección; y las infecciones en los seres humanos son altamente mortíferas si no tratados inmediatamente.

El “Dr. Aballay ha desarrollado un modelo nuevo para disecar las maneras que los patógeno tales como la plaga pueden infectar y matar a sus ordenadores principal,” dijo a Pamela Marino, Ph.D., científico en el instituto nacional de la ciencia médica general. “Esta aproximación creativa debe perfeccionar nuestra capacidad de desarrollar nuevo remedio para tratar tales enfermedades.”

Aballay ha utilizado los elegans de la C., un tornillo sin fin encontrado común en el suelo, como modelo para estudiar los mecanismos de la virulencia de otras bacterias además de la plaga. El tornillo sin fin es un modelo ideal para los estudios genéticos, él dijo, porque tarda solamente tres días para convertirse de un embrión a un adulto capaz de reproducirse. También, los científicos pueden manipular fácilmente genes específicos en el tornillo sin fin, y en contraste con otros modelos animales, una gran cantidad de los tornillos sin fin pueden ser crecidos rápidamente y pueden incluso ser congelados y ser utilizados más adelante.

Los “elegans de C viven en el suelo, así que entra en continuamente el contacto con las bacterias y otros microbios,” Aballay dijo. “Tiene un sistema altamente desarrollado para no sólo reconocer bacterias, pero también responder a ellos. La capacidad de su sistema inmune natural de responder apropiadamente a las bacterias específicas es muy similar a la de mamíferos.”

Aballay probó pestis del Y. en su modelo porque otro equipo de investigación denunció recientemente que la bacteria mató a elegans de la C. creando un “biofilm” sobre la faringe del tornillo sin fin, haciéndolo morir del hambre. Puesto que no mueren los mamíferos infectados con pestis del Y. de este modo, Aballay creyó que otros factores de la virulencia estuvieron implicados en la infección del tornillo sin fin.

“Pensamos que los pestis de un Y. se esfuerzan (conocido como KIM5) que falta los genes (operon del hmsHFRS) requeridos para la formación del biofilm podría todavía incorporar el sistema digestivo del tornillo sin fin y matarle eventual usando un método diferente de bloqueo de la comida,” Aballay explicó. “De hecho mostramos que como Y. los pestis que faltaban el operon del hmsHFRS acumularon en el intestino que causaba una infección persistente y mortífera.”

Los investigadores después revisaron una biblioteca de casi 1.000 mutantes de los pestis del Y. y encontraron que seis factores de la virulencia son cruciales para que la bacteria tenga virulencia completa. De los seis factores de la virulencia, tres también se requieren para las infecciones en mamíferos. Uno de estos factores es similar a una proteína exportada del enterica de las salmonelas. En un estudio http://www.dukemednews.org/news/article.php?id=7647 publicó el año pasado, Abalallay mostró que la salmonela utiliza factores similares de la virulencia para infectar mamíferos y elegans de la C.

“La proteína producida por este gen virulencia-relacionado de los nuevos pestis del Y. pertenece a una familia de proteínas desacostumbradas encontradas exclusivamente en enterobacterias patógenas,” Aballay dijo. “Este trabajo conecta por primera vez esta familia determinada de proteínas bacterianas a la virulencia y hemos hecho tan usando sistema de la patogenesia de los elegans del A.C. y un nuevo modelo del ratón de la plaga.”

Aballay dijo que estos tipos de factores conservados de la virulencia pueden regular inmunidad natural en una amplia variedad de ordenadores principal, incluyendo elegans de la C., pulgas y mamíferos.

“La importancia de nuestro trabajo es que permiso que utilizamos un modelo cuya genética se pueda manipular fácilmente como opción viable no sólo para la identificación de los factores nuevos de la virulencia de los pestis del Y. pero también estudiar inmunorespuestas naturales conservadas a la bacteria,” Aballay dijo. “Esto puede ayudarnos en estrategias que se convierten a proteger a seres humanos contra la plaga.”

Puesto que la deformación KIM5 de los pestis del Y. se caracteriza y tiene bien una graduación más inferior de la seguridad biológica que otros agentes infecciosos o tóxicos, Aballay cree que mucho más fácil para que los laboratorios de investigación conducto la investigación sobre virulencia e inmunidad natural.

Otras piezas del equipo de investigación eran Katie Styer de duque, Gregory Hopkins, y Richard Frothingham, así como Sara Schessar Bartra y Gregory Plano, universidad de la Facultad de Medicina de Miami.