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O estudo fornece a introspecção em porque os mycobacteria individuais respondem diferentemente aos antibióticos

A tuberculose é uma das doenças infecciosas as mais comuns no mundo, contaminando quase 10 milhões de pessoas todos os anos. Tratar a doença pode ser desafiante e exige uma combinação de antibióticos múltiplos entregados sobre diversos meses. Isto é devido, na parte, às variações na tolerância antibiótica entre subpopulações da tuberculose de Mycobacterium, as bactérias que causam a tuberculose.

Os pesquisadores da Faculdade de Medicina da universidade dos topetes têm identificado agora combinações específicas de factores que são ligados a porque os mycobacteria individuais do mesmo fundo genético podem responder diferentemente aos antibióticos. Bactérias que eram menores no nascimento e uns que eram no início ou extremidade de seus ciclos de divisão da pilha eram o mais suscetível aos antibióticos, quando as pilhas maiores no meio de um ciclo de pilha eram as mais tolerantes. Os resultados, publicados nas continuações da Academia Nacional das Ciências o 30 de junho de 2016 derramam a luz na complexidade da tolerância antibiótica e podem melhorar o projecto futuro de regimes da droga.

“Nosso estudo mostra que as bactérias em uma população que nós pensamos de como sendo idênticos não são realmente. Mesmo diferenças simples tais como como grande estão na correlação do nascimento com diferenças em como respondem ao tratamento da droga,” disse o estudo superior Bree Aldridge autor, Ph.D., professor adjunto da biologia molecular e microbiologia no professor adjunto da Faculdade de Medicina e da adjunção da universidade dos topetes da engenharia biomedicável na escola da universidade dos topetes da engenharia. “Nós esperamos que nós podemos eventualmente usar estas introspecções para ajudar a projectar as combinações novas, racionais da droga que podem mais eficazmente tratar a tuberculose e as outras doenças especificamente visando as pilhas que são mais lentas responder aos antibióticos.”

Aldridge e sua equipe, incluindo Kirill Richardson, M.S., técnico da pesquisa no laboratório de Aldridge, basearam seu estudo no Mycobacterium smegmatis, um parente de crescimento rápido, não-patogénico da tuberculose do M. Os pesquisadores podiam analisar as respostas das bactérias individuais ao rifampicin, um antibiótico da linha da frente do núcleo usado para tratar a tuberculose. Isto era realizado com o uso da microscopia da vivo-pilha, as ferramentas microfluidic e da imagem lactente, e modelos matemáticos.

Idêntico, mas não o mesmo

Em um estudo precedente, Aldridge e seus colegas demonstraram que os mycobacteria se dividem assimètrica -- apesar de ser genetically idêntica, uma das duas pilhas de filha será geralmente mais longa e mais de crescimento rápido do que seu gêmeo. No estudo actual, a equipe encontrou que estas bactérias mais longas estiveram afectadas o mais menos pelo rifampicin. As bactérias que herdaram um pólo maduro do crescimento, a estrutura celular onde o crescimento origina, de sua pilha de matriz eram igualmente mais lentas responder ao antibiótico.

Os pesquisadores encontraram esse sincronismo -- especificamente, a fase do ciclo de divisão da pilha que as bactérias estavam em quando expor ao antibiótico -- teve um efeito significativo na susceptibilidade. As bactérias suscetíveis de Rifampicin eram pequenas e no início fases de seus ciclos de pilha, ou maiores e nas fases da extremidade de seus ciclos de pilha. As bactérias no meio de seu ciclo de pilha foram afectadas o mais menos pelo antibiótico.

“Simplesmente olhando pilhas cresça, nós podíamos caracterizar diversas diferenças entre as bactérias que são matadas rapidamente e aqueles que respondem lentamente aos antibióticos,” disse Aldridge, que serve como a faculdade na imunologia e programas moleculars da microbiologia na escola de Sackler de ciências biomedicáveis graduadas em topetes. “Nós esperamos refinar estas descrições multivariable de modo que nós possamos antecipar as mudanças cíclicas à susceptibilidade da droga nos mycobacteria, e usamo-los eventualmente para encurtar o curso longo e difícil do tratamento para a tuberculose.”

Source:

Tufts University, Health Sciences Campus