Etapa adiantada da aderência no trânsito intestinal do Shigella descoberto

O Shigella bacteriano do micróbio patogénico, frequentemente propagação através do alimento contaminado ou água, é uma causa principal da mortalidade em crianças e em uns adultos mais velhos no mundo em desenvolvimento. Embora os cientistas estudassem o Shigella por décadas, nenhuma vacina eficaz foi desenvolvida, e o micróbio patogénico adquiriu a resistência a muitos antibióticos. A descoberta recente de uma etapa adiantada da aderência no ciclo da infecção por pesquisadores no Hospital Geral de Massachusetts (MGH) podia fornecer um alvo terapêutico novo ou mesmo um método novo para a revelação vacinal.

Enquanto se move através do sistema digestivo, o Shigella atravessa o intestino delgado e contamina subseqüentemente o grande intestino, causando a limitaçã0, a diarreia e a desidratação na doença chamada shigellosis. “Nós quisemos determinar como o Shigella faz seu primeiro contacto com pilhas epiteliais nas fases iniciais de revelação da doença,” dizemos o Dr. Christina Faherty, autor superior no estudo publicado no mSphere. “Devido a determinadas anotações da seqüência do gene, e à maneira que o Shigella apareceu depois do crescimento em media padrão do laboratório, acreditou-se que as tensões do Shigella não produzem fimbriae ou outros factores da aderência.” Fimbriae é curto cabelo-como as fibras que as pilhas bacterianas se usam para aderir às pilhas epiteliais individuais para incitar a infecção.

O trabalho de Faherty e da equipa de investigação descobriu a evidência dos fimbriae que ajudam à aderência às pilhas epiteliais, uma etapa importante no começo de uma infecção do shigellosis. “Nós imitamos as circunstâncias que o Shigella enfrentaria em sua viagem através do intestino delgado adicionando sais e glicose de bilis aos media do laboratório,” dizemos Faherty. “Com este método, nós descobrimos o que tinha sido escondido na vista lisa antes--os perfis da expressão genética que permitiram o Shigella de iniciar este a etapa adiantada na infecção anexando ao tecido epitelial do anfitrião.”

Os pesquisadores no centro mucosa da imunologia e de pesquisa da biologia em MGH executaram a microscopia detalhada e análises genéticas do Shigella para determinar suas etapas subseqüentes após ter deixado o estômago. Seus resultados demonstram que “pelo menos três genes estruturais facilitam a aderência 2457T do flexneri do S. (tensão) para o contacto de pilha epitelial e a formação do biofilm.” Ou seja seus resultados contradizem a hipótese actual que os componentes críticos nos conjuntos do gene são incapazes de produzir fimbriae ou outros factores da aderência.

Em uma pesquisa mais adiantada, Faherty e os colegas determinaram que a exposição aos sais de bilis conduziu à formação de biofilms, um revestimento protector das comunidades bacterianas. Faherty supor que este revestimento permite o micróbio patogénico de sobreviver às condições ásperas do intestino delgado para incorporar com sucesso os dois pontos. Desde que a formação do biofilm exige factores da aderência, e desde que as pilhas bacterianas dispersadas do biofilm aderem melhor às pilhas epiteliais, o passo seguinte pelo grupo era investigar sob estas condições a expressão de factor da aderência. Este passo seguinte era certamente controverso dado as hipóteses que o Shigella não produz estruturas da aderência; contudo, as análises detalhadas forneceram o forte evidência pelo contrário.

Co-author Rachael que Chanin nota que o estudo o mais recente do grupo confirma suas análises mais adiantadas que “dentro - vivo - como” circunstâncias facilitou a formação e a aderência do biofilm às pilhas epiteliais através do acessório dos fimbriae.

Um dos desafios principais em estudar o Shigella é a falta dos modelos animais que recapitulam fielmente a doença humana. Embora houvesse uns estudos elegantes e completos do que acontece quando o micróbio patogénico incorpora pilhas epiteliais relativas ao cólon, nós não compreendemos o que acontecem durante o trânsito através do sistema digestivo ou como a bactéria se aproxima ou se interage com as pilhas de anfitrião antes da entrada. Nosso trabalho começa a endereçar estas perguntas e sublinha a importância de dentro - vivo - como métodos da cultura. Igualmente mostra que estes métodos podem influenciar nossos resultados experimentais--se intencionalmente ou involuntàriamente.”

Rachael Chanin, co-autor

Após os resultados prometedores de seus sais de bilis e modelo do laboratório da glicose, os pesquisadores adicionaram um outro componente a sua análise da aderência--um organoid intestinal humano. O “mini-intestino,” criado das células estaminais isoladas do tecido intestinal, representa um modelo do epitélio intestinal humano. Trabalhando com um mini-intestino dos dois pontos de ascensão, os pesquisadores descobriram as estruturas da aderência do Shigella que fazem o contacto inicial com pilhas epiteliais. “Nós pensamos que estes factores da aderência usados no modelo organoid intestinal replicate o contacto feito com as pilhas epiteliais nos dois pontos nas fases iniciais do shigellosis,” diz Faherty.

Source:
Journal reference:

Chanin, R.B., et al. (2019) Shigella flexneri Adherence Factor Expression in In Vivo-Like Conditions. mSphere. doi.org/10.1128/mSphere.00751-19.