Patógeno de domesticación con moco y fagos

Tratan a millones de gente con los antibióticos cada año para las infecciones o como dimensión preventiva. Los centros para el control y prevención de enfermedades denuncian que por lo menos 2,8 millones de personas de infectan con las bacterias resistentes a los antibióticos cada año, significando los gérmenes han encontrado maneras de dominar los antibióticos y de continuar crecer. Tratar infecciones resistentes a los antibióticos es costoso y tiempo-intensivo. Dos personas de científicos NIBIB-financiados han estado trabajando para encontrar las soluciones alternativas para tratar las infecciones bacterianas, especialmente bacterias resistentes a los antibióticos.

¿Cómo sus mocos luchan bacterias?

Los mocos no son el único moco del lugar existen en nuestras carrocerías; también forran muchos pasadizos, como el sistema digestivo, para mantenerlos lubricados. El instituto de Massachusetts para los investigadores de la tecnología (MIT) ha encontrado que los azúcares en moco ayudan a controlar y a desarmar microbios molestos en nuestras carrocerías. La mayoría de la gente piensa que la substancia fangosa es una molestia y gana en total, pero desempeña un papel vital en muchos sistemas corporales.

Las mucinas, el componente gelificador en moco, están recubiertas en glycans, o azúcares, y se han sabido para suprimir la formación de biofilm, una forma microbiana del incremento que se asocie a menudo a infecciones y difícil tratar con los antibióticos. Este estudio, publicado en microbiología de la naturaleza, encuentra una gama más amplia de funciones para los glycans sujetados a las mucinas. Los investigadores piensan que pueden no necesitar matar real a los microbios molestos, sino que por el contrario, desarmarlos y hacerlos menos infecciosos.

Los antibióticos se están haciendo menos efectivos contra bacterias de rápido-adaptación. Necesitamos leverage naturalmente--mecanismos de defensa de ocurrencia para protegerse contra microbios.”

David Rampulla, Ph.D., director de los biomateriales de NIBIB y del programa biomolecular de las construcciones

¿Moco se carga denso con los microbios dañinos, así que cómo la carrocería utiliza esta substancia fangosa para prevenir infecciones? Uno pensaría que algo en moco puede matar a las bacterias. Las personas del MIT, llevadas por Katharina Ribbeck, Ph.D., profesor en la oficina técnica biológica, han encontrado que el moco domestica los patógeno contenidos en su matriz pegajosa así que el sistema inmune puede golpear con el pie hacia adentro y luchar cuando necesita; pero el moco no mata a bacterias en sus los propio.

Muchos usados para pensar la red estructural en el moco estaban puramente para los propósitos mecánicos, pero hemos aprendido que desempeña un papel crítico en la manera que controla patógeno problemáticos también. Estamos probando para ver si esta función es universal a través de muchas especies.”

Katharina Ribbeck, Ph.D., profesor en la oficina técnica biológica, MIT

Los investigadores disecaron las diversas partes de moco y encontraron que el ingrediente dominante que domesticó bacterias era glycans. Glycans es cadenas de las moléculas del azúcar que forman las estructuras ramificadas. Los investigadores preguntados si los glycans tendrían la misma potencia sin los otros componentes en moco. Los resultados confirmaron que los glycans son robustos en los patógeno de desactivación en sus los propio.

Este estudio se centró en la reacción de los glycans a una bacteria específica, el aeruginosa del P., que causa infecciones en gente con un sistema inmune comprometido. El estudiante de tercer ciclo, rodador de Kelsey, encontró los glycans hechos las bacterias menos potentes suprimiendo los caminos genéticos responsables de las comunicaciones bacterianas y de unas que permiten el agrupar o producción de la toxina. Estos caminos habilitan su comportamiento infeccioso.

Ribbeck dijo que uno de sus retos más grandes ha sido la gente convincentemente que el moco vale estudiar y no apenas un residuo. “Podemos crear las aproximaciones terapéuticas alternativas que no utilizan los antibióticos para matar a microbios, sino que por el contrario utilizamos la forma de la naturaleza de la ingeniería biológica - moco,” dijo a Ribbeck.

Encima de después para Ribbeck es romper la clave glycan y entender qué glycans domestican un patógeno específico y cómo vinculan. Ella también quiere aprender más alrededor si y cómo los microbios pueden detectar glycans y por lo tanto intentar escape los. Muchos diversos tipos de bacterias coexisten en comunidades dentro de nuestras carrocerías y, en parte, componen el microbiome de una persona, que desempeña un papel esencial en la digestión y la salud inmune. Ribbeck piensa el juego de los glycans a la parte significativa en mantener y la alteración del microbiome en nuestras carrocerías, y su laboratorio está comenzando a probar la teoría.

Virus de la fabricación para luchar bacterias resistentes a los antibióticos

Timothy Lu, Ph.D., profesor adjunto del MIT en el departamento de la ingeniería biológica y de la ingeniería eléctrica y de informática, ha estado trabajando en otro enfoque alternativo a tratar infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos. El Lu ha estado desarrollando una manera al tipo especial del técnico A de virus llamado un bacteriófago o un fago para matar a diversas deformaciones de Escherichia Coli.

Los antibióticos inhiben o regulan típicamente las enzimas que son responsables de controlar el incremento y la extensión de bacterias, dando la época del sistema inmune de luchar infecciones. Bacterias del avión derribado de los fagos a través de un diverso mecanismo. Lo más común posible, los fagos reconocen un receptor específico en una bacteria que permita que aten y que inyecten su virus en las bacterias. El virus replegará y matará eventual a las bacterias.

“Usando fagos tratar infecciones resistentes a los antibióticos no es un nuevo concepto,” dijo el Lu. Él explicó que uno podría realizar una pantalla extensa, oportuna para determinar los fagos naturales que matan a tipos específicos de bacterias. “Pero en el extremo de la pantalla, le dejarán probablemente con un grupo diverso de los fagos que serán difíciles de fabricar y escala-hacia arriba de una manera comercialmente reproductiva, de poco costo.”