I ricercatori sviluppano il modello matematico per il video, gestente la diffusione di melioidosi

Un gruppo di ricerca internazionale dall'università di Leicester, dall'università statale di Mosca di Lomonosov (MSU) e dall'istituto di Mosca di fisica e della tecnologia (MIPT) dalla Russia ha sviluppato un modello matematico per il controllo ed il comando la diffusione di melioidosi in Sud-est asiatico.

I risultati sono presentati nei rapporti scientifici, un giornale prestigioso dagli editori della natura.

La melioidosi è una malattia infettiva seria che si manifesta come ascessi multipli di vari organi dovuto sepsi severa. In 40 per cento dei casi, la malattia piombo alla morte. I pazienti con il diabete sono ad un elevato rischio di infezione. La melioidosi, che egualmente è conosciuta come malattia di Whitmore, è causata dallo pseudomallei di Burkholderia del batterio, che è particolarmente attivo in suolo ed acqua. Questo agente patogeno è diffuso Sud-est asiatico, in Australia, ovest ed in Africa orientale.

“La melioidosi è una malattia severa e pericolosa, ma gran parte della ricerca su mette a fuoco sul batterio che causa. Nel frattempo, i fagi abbondantemente trovati nell'habitat dell'agente patogeno non stanno ottenendo abbastanza attenzione. Ci siamo domandati se potremmo predire la variazione nel numero dei batteri patogeni e nell'impatto dei fagi su secondo la stagione e le condizioni ambientali,„ spieghiamo il Dott. Andrew Morozov del co-author di studio dall'università di Leicester.

Per raggiungere questo scopo, i ricercatori hanno sviluppato parecchi modelli matematici che predicono la dinamica stagionale e quotidiana della dimensione delle popolazioni di B.pseudomallei. Hanno messo a fuoco sulle popolazioni batteriche sui giacimenti del riso in due province Nakhon Phanom e SaKaeo- della Tailandia e come l'agente patogeno è influenzato dai fagi temperatura-dipendenti, virus mortali selettivamente i batteri. La variazione è stata esplorata in termini di cambiamento nei livelli e del temperatura di radiazione ultravioletta.

I risultati di simulazione indicano che il periodo da marzo a settembre posa la più grande minaccia, perché quello è quando i fagi che uccidono B.pseudomallei sono al loro più basso dovuto gli alti livelli di radiazione UV. Il calo nel numero dei fagi nei mezzi dell'estate e di primavera là è più batteri inalterati dal virus. All'esposizione UV costante, la temperatura assume la direzione di come il fattore decisivo. Specificamente, a più di 35degrees Celsius, il fago fornisce il cosiddetto ciclo litico quando distrugge le celle batteriche, diminuente la popolazione dell'agente patogeno. Il modello indica che i numeri senza faghi dei batteri sono ai loro più alti intorno 9a.m e 8p.m.

Oltre alle razze UV, il numero dei batteri senza faghi è commovente mediante l'uso dei fertilizzanti. Gli studi recenti indicano che a prodotti chimici basati a ferro uccidono fuori i fagi, ma gli effetti di altri fertilizzanti sono sconosciuti. Poiché provocano la dinamica imprevedibile delle popolazioni di B.pseudomallei, potrebbero comportare un rischio di infezioni più frequenti in esseri umani.

“A differenza dentro di un laboratorio, in natura, ci sono fattori che limitano la dimensione delle popolazioni sia dei batteri patogeni che dei fagi-infettati. Per rendere il nostro modello più realistico, abbiamo misurato una miriade di parametri dei fagi reali. Quel modo che il modello può predire quale combinazione di parametri stagionali provoca un ad alto rischio di un'infezione di melioidosi,„ aggiunge il professor Andrey Letarov di MSU e di MIPT, che egualmente dirige il laboratorio dei virus microbici all'istituto di Winogradsky di microbiologia dell'accademia delle scienze russa.

I risultati sulle interazioni di B.pseudomallei-phage rivelano le opportunità per controllo di malattie. Per esempio, il lavoro sui giacimenti del riso può essere rinviato secondo la stagione. Inoltre, una volta che i periodi rischiosi sono identificati, le misure preventive possono essere introdotte, quale l'uso dell'attrezzo protettivo. Per concludere, i proprietari del campo possono usare i agrochemicals che non nocciono ai fagi che limitano la popolazione dei batteri patogeni.

“La modellistica matematica ci permette di fare le previsioni nell'ambito di vari regimi. In particolare, possiamo stimare l'impatto di riscaldamento globale sulla diffusione delle zone endemiche della malattia,„ dice il Dott. Morozov. “Stiamo riattivando questa ricerca: Questo autunno, eseguiremo una serie di esperimenti per studiare più dettagliatamente come i prodotti chimici agricoli pregiudicano il livello di fagi nel terreno, come i fagi ed i batteri interagiscono in e che i fattori limitante sono a gioco là.„

Sorgente: https://www2.le.ac.uk/offices/press/press-releases/2018/september-1/researchers-show-bacteriophages-can-affect-melioidosis-disease-acquisition