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I ricercatori identificano la proteina che degrada ed inibisce i biofilms contagiosi

Molti agenti patogeni contagiosi sono difficili da trattare metabolicamente perché si sviluppano nei biofilms, livelli di attivo ma batteri lentamente crescenti incassati in un livello protettivo di melma, che sono inerentemente più resistenti agli antibiotici. Ora, un gruppo di ricercatori a Caltech e l'università di Oxford hanno realizzato i progressi nella lotta contro i biofilms. Piombo da Dianne Newman, il Gordon M. Binder/professore di Amgen di biologia e Geobiology, il gruppo ha identificato una proteina che degrada ed inibisce i biofilms di Pseudomonas aeruginosa, l'agente patogeno primario nelle infezioni di fibrosi (CF) cistica.

Il lavoro è descritto in un articolo nella scienza del giornale che comparirà 8 dicembre online.

Pseudomonas aeruginosa causa le infezioni croniche che sono difficili da trattare, come quelli che abitano nelle ferite dell'ustione, che nelle ulcere diabetiche e nei polmoni delle persone che vivono con la fibrosi cistica,„ Newman dice. “In parte, la ragione che queste infezioni sono difficili da trattare è perché il aeruginosa del P. entra in un modo del biofilm di crescita in questi contesti; i biofilms tollerano gli antibiotici convenzionali molto meglio di altri modi di crescita batterica. La nostra ricerca suggerisce un nuovo approccio ad inibire i biofilms di aeruginosa del P.„

Il gruppo ha mirato al pyocyanin, una piccola molecola prodotta dal aeruginosa del P. che produce un pigmento blu. Il Pyocyanin è stato utilizzato nell'identificazione clinica di questo sforzo per più un secolo, ma parecchi anni fa il gruppo di Newman ha dimostrato che la molecola egualmente sostiene la crescita del biofilm, sollevante la possibilità che la sua degradazione potrebbe offrire un nuovo itinerario per inibire lo sviluppo del biofilm.

Per identificare un fattore che avrebbe degradato selettivamente il pyocyanin, la Costa di Kyle, uno studioso postdottorale nella biologia e l'assistenza tecnica biologica, girato in un milligrammo di terreno si è raccolto nel cortile dell'istituto di Beckman sulla città universitaria di Caltech. Dal terreno, ha isolato un altro batterio, fortuitum del micobatterio, che produce una piccola proteina precedentemente atipica chiamata demethylase del pyocyanin (PodA).

Aggiungendo PodA alle culture sviluppanti del aeruginosa del P., il gruppo scoperto, inibisce lo sviluppo del biofilm.

“Mentre c'è precedente per l'uso degli enzimi trattare le infezioni batteriche, la novità delle bugie di questo studio nella nostra osservazione che selettivamente degradando un piccolo pigmento che supporta lo stile di vita del biofilm può inibire l'espansione del biofilm,„ dice la Costa, il primo autore sullo studio. Il lavoro, la Costa dice, è pertinente a chiunque interessato a manipolare i biofilms microbici, che sono comuni nelle impostazioni naturali, cliniche ed industriali. “Ci sono molti altri batteri producenti pigmento là fuori in un'ampia varietà di contesti ed i nostri risultati aprono la strada affinchè gli studi futuri esplorino se la manipolazione mirata a delle molecole analoghe fatte dai batteri differenti avrà simili effetti su altre popolazioni microbiche.„

Mentre richiederà parecchi anni di sperimentazione per determinare se i risultati del laboratorio possono essere tradotti ad un contesto clinico, il lavoro ha promessa per l'utilizzazione delle proteine come PodA trattare le infezioni resistenti agli antibiotici del biofilm, i ricercatori dicono.

“Che cosa è interessante circa questo risultato da una prospettiva ecologica è che un nuovo approccio terapeutico potenziale viene dal fare leva le reazioni catalizzate dai batteri del terreno,„ dice Newman. “Questi organismi probabilmente co-si sono evoluti con l'agente patogeno e possiamo sfruttare semplicemente le strategie l'altro uso dei microbi tenerlo in per controllare la natura. La dinamica chimica fra i microrganismi è affascinante ed abbiamo così tanto più da imparare prima che possiamo il la cosa migliore sfruttarle.„

Source:

California Institute of Technology