Micróbios patogénicos domesticando com muco e fago

Milhões de povos são tratados com os antibióticos todos os anos para infecções ou como uma medida preventiva. Os centros para o controlo e prevenção de enfermidades relatam que pelo menos 2,8 milhões de pessoas estão contaminados com bactérias resistentes aos antibióticos todos os anos, significando os germes encontraram maneiras de derrubar antibióticos e continuar a crescer. Tratar infecções resistentes aos antibióticos é caro e tempo-intensivo. Duas equipes de cientistas NIBIB-financiados têm trabalhado para encontrar soluções alternativas para tratar infecções bacterianas, bactérias especialmente resistentes aos antibióticos.

Como seu nariz ralo luta as bactérias?

Um nariz ralo não é o único muco do lugar existe em nossos corpos; igualmente alinha muitos corredor, como o sistema digestivo, para mantê-los lubrificados. O instituto de Massachusetts para pesquisadores da tecnologia (MIT) encontrou que os açúcares no muco ajudam a controlar e desarmar micróbios traquinas em nossos corpos. A maioria de povos pensam que a substância viscoso é um incômodo e agregam, mas joga um papel vital em muitos sistemas corporais.

Os Mucins, o componente deformação no muco, são revestidos nos glycans, ou nos açúcares, e foram sabidos para suprimir a formação de biofilm, um formulário microbiano do crescimento que seja associado frequentemente com as infecções e difícil tratar com os antibióticos. Este estudo, publicado na microbiologia da natureza, encontra uma escala mais larga das funções para os glycans anexados aos mucins. Os pesquisadores pensam que não podem precisar de matar realmente os micróbios traquinas, mas pelo contrário, para os desarmar e os tornar menos infecciosos.

Os antibióticos estão tornando-se menos eficazes contra as bactérias deadaptação. Nós precisamos de leverage naturalmente--mecanismos de defesa de ocorrência para proteger-se dos micróbios.”

David Rampulla, Ph.D., director dos matérias biológicos de NIBIB e do programa biomolecular das construções

Muco é embalado densa com micróbios prejudiciais, assim que como o corpo usa esta substância viscoso para impedir infecções? Se pensaria que algo no muco pode matar as bactérias. A equipe do MIT, conduzida por Katharina Ribbeck, Ph.D., professor no departamento de engenharia biológico, encontrou que o muco domestica os micróbios patogénicos contidos em sua matriz pegajosa assim que o sistema imunitário pode retroceder dentro e lutar quando precisa; mas o muco não mata as bactérias no seus próprios.

Muitos usados para pensar a rede estrutural do muco eram puramente para finalidades mecânicas, mas nós aprendemos que joga um papel crítico na maneira que controlasse os micróbios patogénicos problemáticos também. Nós estamos testando para ver se esta função é universal através de muitas espécies.”

Katharina Ribbeck, Ph.D., professor no departamento de engenharia biológico, MIT

Os pesquisadores dissecaram as partes diferentes do muco e encontraram que o ingrediente chave que domesticou as bactérias era glycans. Glycans é correntes das moléculas do açúcar que formam estruturas ramificadas. Os pesquisadores questionados se os glycans teriam a mesma potência sem os outros componentes no muco. Os resultados confirmaram que os glycans são robustos nos micróbios patogénicos desactivando no seus próprios.

Este estudo centrou-se sobre a resposta dos glycans a uma bactéria específica, o aeruginosa do P., que causa infecções nos povos com um sistema imunitário comprometido. O aluno diplomado, veículo com rodas de Kelsey, encontrou os glycans feitos as bactérias menos poderosos suprimindo os caminhos genéticos responsáveis para as comunicações bacterianas e umas que reservam se aglutinar ou produção da toxina. Estes caminhos permitem seu comportamento infeccioso.

Ribbeck disse que um de seus grandes desafios foi o pessoa de forma convincente que o muco vale o estudo e não apenas uns restos da produção. “Nós podemos criar as aproximações terapêuticas alternativas que não usam antibióticos para matar micróbios, mas usamos pelo contrário o formulário da natureza da engenharia biológica - muco,” disse Ribbeck.

Acima de em seguida para Ribbeck são quebrar o código glycan e compreender que glycans domesticam um micróbio patogénico específico e como ligam junto. Igualmente quer aprender aproximadamente mais se e como os micróbios podem detectar glycans e conseqüentemente os tentar os escapar. Muitos tipos diferentes de bactérias coexistem nas comunidades dentro de nossos corpos e, na parte, compo o microbiome de uma pessoa, que joga um papel essencial na digestão e na saúde imune. Ribbeck pensa o jogo dos glycans um a parte significativa em manter e em alterar o microbiome em nossos corpos, e seu laboratório está começando a testar a teoria.

Vírus da fabricação para lutar as bactérias resistentes aos antibióticos

Timothy Lu, Ph.D., um professor adjunto do MIT no departamento da engenharia biológica e da engenharia elétrica e da informática, tem trabalhado em uma outra abordagem alternativa a tratar infecções bacterianas resistentes aos antibióticos. O Lu tem desenvolvido uma maneira ao tipo especial do coordenador A de vírus chamado um bacteriófago ou um fago para matar tensões diferentes de Escherichia Coli.

Os antibióticos tipicamente inibem ou regulam as enzimas que são responsáveis para controlar o crescimento e a propagação das bactérias, dando o momento de sistema imunitário de lutar infecções. Bactérias da matança dos fago através de um mecanismo diferente. O mais geralmente, os fago reconhecem um receptor específico em uma bactéria que permita que liguem e injectem seu vírus nas bactérias. O vírus replicate e matará eventualmente as bactérias.

“Usar fago para tratar infecções resistentes aos antibióticos não é um novo conceito,” disse o Lu. Explicou que um poderia executar uma tela extensiva, oportuna para identificar os fago naturais que matam tipos específicos de bactérias. “Mas na extremidade da tela, você será deixado provavelmente com um grupo diverso de fago que serão difíceis de fabricar e escala-acima em uma maneira comercialmente reprodutível, eficaz na redução de custos.”