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Gli scienziati di EPFL scoprono il nuovo percorso per combattere i batteri patogeni

I batteri che causano la tubercolosi, la lebbra ed altre malattie, sopravvivono a passando fra due tipi differenti di metabolismi. Gli scienziati di EPFL ora hanno scoperto che questa opzione è gestita da un meccanismo che si adatta costantemente per soddisfare le esigenze della sopravvivenza del batterio, come il termostato di una casa che reagisce ai cambiamenti nella temperatura.

I micobatteri sono una categoria di batteri patogeni che causa la tubercolosi, la lebbra e le varie infezioni che nocciono alla gente con i sistemi immunitari compromessi, per esempio malati di AIDS. Quando nel corpo umano, i micobatteri producono l'energia metabolizzando i grassi durante “un ciclo„ delle reazioni biochimiche. Lungo la strada, il ciclo egualmente produce una molecola che il batterio può portare via per usare altrove, così fermante il ciclo di produttore d'energia. Gli scienziati di EPFL ora hanno trovato che i micobatteri possono passare fra questi due itinerari usando un meccanismo “del controllo del volume„ che migliora la loro sopravvivenza. I risultati, pubblicati nelle comunicazioni della natura, hanno potuto provare critico per sviluppare i nuovi trattamenti.

La molecola in questione è chiamata isocitrate, che, una volta che prodotto, può andare in due direzioni: continui il ciclo di produzione di energia o sia portato via per sintetizzare altre parti del batterio. Ma se il isocitrate va l'itinerario di biosintesi, deve essere riempito oppure il ciclo di produttore d'energia si fermerà. Devastando sebbene sondi, questo presenta un obiettivo eccellente per l'uccisione fuori da un micobatterio d'infezione.

Il tasto a gestire che instradano il isocitrate catturerà sembra trovarsi negli enzimi che circondano tutte queste reazioni: la deidrogenasi del isocitrate degli enzimi lo tiene per il ciclo di produzione di energia e del grasso-metabolismo; la sintasi della liasi e del malato del isocitrate degli enzimi la devia via nei trattamenti biosintetici nel batterio.

Ciò ha motivato il laboratorio di John McKinney a EPFL, in collaborazione con il laboratorio di Uwe Sauer a ETH Zürich, per esaminare come i micobatteri attivano o inattivano i geni di questi enzimi. I ricercatori hanno usato una tecnica genetica chiamata “eliminazione del gene„, che comprende eliminare un gene specifico in un ceppo batterico ed osservare le conseguenze. Facendo uso di questo metodo, hanno prodotto i vari sforzi dei micobatteri senza i geni che codificano per gli enzimi di interesse.

I risultati hanno indicato che il micobatterio decide dove dirigere il isocitrate usando un meccanismo che non è come un interruttore on-off semplice. Invece, l'autore principale Paul Murima (EPFL) lo descrive come termostato che gestisce un sistema di riscaldamento della casa in risposta alle fluttuazioni della temperatura: “Se la temperatura diventa troppo alta, un termostato raffredda la casa; se ottiene troppo basso lo scalda. Similmente, il meccanismo che gestisce come isocitrate è usato risponde a feedback negativo ed in modo da inumidisce “il disturbo„ per mantenere i livelli ottimali.„

Il meccanismo è giustamente adattabile e flessibile, rapidamente rispondendo agli ambienti dinamici in cui il batterio può trovarsi. Interessante, il meccanismo è egualmente differente da quello usato dai batteri dell'intestino. Ciò significa che se si trasforma in in un obiettivo dei trattamenti futuri, non dovrebbe pregiudicare il microbiome del paziente, che la prova aumentante mostra per essere collegata intimamente alla funzione sana del sistema immunitario.

Source:

Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne