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L'étude trouve des indices neufs pour désarmer les bactéries résistant aux antibiotiques

Un virus peut arrêter des bactéries de partager des gènes pour la résistance aux antibiotiques parmi eux-mêmes, chercheurs du Texas A&M AgriLife ont découvert. Les résultats laissent entendre des voies neuves de traiter des infections et de décrire une caractéristique neuve d'une partie hautement diverse et en grande partie encore inconnue de la biosphère.

L'étude, publiée récent dans les démarches de l'académie nationale des sciences, a été aboutie par Lanying Zeng, Ph.D., professeur agrégé dans l'université du Texas A&M de l'agriculture et le Service de Biochimie et la biophysique des sciences de la vie.

Comment quelques bactériophages infectent des bactéries

Les virus qui infectent seulement des bactéries sont les bactériophages appelés, ou les bactériophages pour faire court. Les bactériophages sont les entités biologiques les plus nombreuses sur terre. La saleté est nombreuse avec des bactériophages, de même que l'intestin humain, et les bactériophages qui infectent et détruisent des bactéries ont trouvé des utilisations de promesse en combattant des infections bactériennes résistant aux antibiotiques.

Quelques bactériophages infectent seulement les bactéries dont la surface contient le pili appelé de structures cylindrique. Nommé après que le pilus latin de mot, pour la lance, pili permettent à des bactéries de transférer des gènes pour des traits avantageux, tels que la résistance au médicament, et améliorent la capacité des bactéries de déménager et attaquer des cellules hôte. À cause de la tige des pili à la virulence bactérienne, les chercheurs se sont demandés si des médicaments neufs pourraient être produits pour inactiver cette caractéristique. Tandis que les bactéries de voies tirent bénéfice du pili soyez clair, comment le pili d'utilisation de bactériophages infecter des bactéries est resté évasif.

Concurrence bactériophage

L'équipe de Zeng avait l'habitude la microscopie à fluorescence pour fouiller dans la façon dont un bactériophage, MS2, présente une cellule d'Escherichia coli. Les chercheurs ont produit les bactériophages MS2 qui brillent par fluorescence et sont entièrement infectieux et stables. L'attache de bactériophages au pili sur des cellules d'Escherichia coli, rendant le pili visible par un microscope de fluorescence.

Par une suite d'expériences, Zeng, son étudiant de troisième cycle Laith Harb, et les autres co-auteurs ont obtenu une description détaillée de ce qui se produit quand un bactériophage MS2 infecte Escherichia coli.

L'équipe a découvert qu'après que les attaches d'un bactériophage à un pilus, le pilus se rétracte, portant le bactériophage à la surface bactérienne de cellules. Le pilus interrompt alors derrière le bactériophage. Considérant qu'Escherichia coli sain complètent le niveau du pili cassé, les cellules infectées par MS2 ne font pas. De cette façon, d'autres bactériophages sont évités d'infecter la même cellule. Le premier bactériophage pour atteindre la cellule gagne un avantage compétitif.

« Il est comme, « EN BON ÉTAT, cette cellule est le mien. Les « bactériophages ont installé leur propre territoire, » a dit Zeng, qui est un membre de la faculté de faisceau du centre pour la technologie bactériophage, une partie de recherche du Texas A&M AgriLife.

Puisque le phénomène donne un tel élan au bactériophage de infection, ce cas peut être répandu entre d'autres tensions bactériophages qui utilisent le pili pour infecter des bactéries, Zeng a ajouté.

Idées neuves pour le médicament

Les résultats peuvent être utiles en médicament, Zeng a dit. D'abord, utilisant des bactériophages diminuer la virulence bactérienne peut donner l'heure de système immunitaire de combattre hors circuit une infection. En second lieu, les résultats indiquent une voie de traiter les infections qui peuvent être plus douces pour des patients que des antibiotiques ou qu'utilisant le traitement bactériophage pour détruire des bactéries.

Un avantage de notre méthode contre le traitement bactériophage traditionnel est que vous ne détruisez pas la cellule, vous ce désarment juste. Détruire la cellule peut poser un problème, parce qu'à l'intérieur de la cellule vous pouvez avoir une toxine qui pourrait être déchargée dans l'hôte. »

Lanying Zeng, Ph.D., professeur agrégé, université du Texas A&M de l'agriculture et le Service de Biochimie et la biophysique des sciences de la vie

Les bactériophages qui visent le pili pourraient également renforcer l'action des antibiotiques. Quelques infections bactériennes répondent seulement aux doses élevées des antibiotiques, qui peuvent entraîner des effets secondaires. Ajouter des bactériophages au mélange peut permettre à des médecins de diminuer le dosage antibiotique nécessaire.

Source:
Journal reference:

Harb, L., et al. (2020) ssRNA phage penetration triggers detachment of the F-pilus. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2011901117.