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Gli scienziati scoprono come Streptococco piogeno può ottenere la nutrizione dalla superficie dell'interfaccia

Streptococco piogeno è una delle cause batteriche più importanti delle infezioni umane dell'interfaccia. Se i pyogenes dello S. invade in profondità nel tessuto, può causare le malattie pericolose, quali sepsi e scossa tossica. Con la sua offerta limitata dei carboidrati, l'interfaccia è generalmente un'efficace barriera contro l'infezione e non una buona superficie per la sopravvivenza dei pyogenes dello S. Per sopravvivere a con successo ed invadere in profondità nel tessuto, i batteri devono potere trovare una sorgente delle sostanze nutrienti ed anche eludere le difese immuni dell'interfaccia.

Ora, un gruppo internazionale piombo dall'università di Osaka, Giappone, in collaborazione con l'università di Keio, il Giappone e università di California San Diego, U.S.A., ha scoperto che un modo questo organismo di malattia ottiene la nutrizione dalla superficie dell'interfaccia. Questa conoscenza ha potuto piombo ai nuovi approcci terapeutici alle infezioni dell'attrezzatura. Il gruppo recentemente ha pubblicato l'opera nei rapporti delle cellule.

Già è stato conosciuto che alcuni batteri ripartono l'arginina (un amminoacido - una delle particelle elementari delle proteine) via una via biochimica nominata la via della deaminasi (ADI) dell'arginina. Il gruppo ha confermato che i pyogenes dello S. possono sopravvivere a usando l'arginina anche quando morto di fame di glucosio. Quando hanno cancellato il gene batterico (nominato arca) che codifica il primo enzima nella via della DGC, i pyogenes dello S. hanno perso quell'abilità ed egualmente sono diventato meno tossici verso le cellule epiteliali umane sviluppate nella cultura.

Quando l'arginina è fornita, la via della DGC dei pyogenes dello S. è attivata ma ci sono egualmente cambiamenti diffusi nell'espressione genica. Alcuni geni giù-sono regolamentati ma tantissimi geni su-sono regolamentati, compreso i geni connessi con virulenza dei pyogenes dello S., come quelli che producono le tossine batteriche.

Facendo uso dell'interfaccia del mouse come sistema-modello per interfaccia umana, il gruppo ha indicato per la prima volta che i pyogenes dello S. possono usare l'arginina per sopravvivere a sulla superficie dell'interfaccia. I pyogenes dello S. che mancano del gene dell'arca superstite a male ed erano meno virulenti sull'interfaccia del mouse, confermante l'importanza di questa via nel trattamento di malattia. Al contrario, nel sangue (che contiene glucosio abbondante), i pyogenes alterati dello S. sono sembrato non differenti ai pyogenes normali dello S. poiché la via della DGC non era necessaria.

Abbiamo indicato che l'arginina dal filaggrin corneum-derivato strato era un substrato chiave per la via della DGC dei pyogenes dello S. In mouse che non producono il filaggrin, meno arginina è disponibile ed i batteri dei pyogenes dello S. non utilizzano la via della DGC per causare la lesione cutanea.„

Dott. Yujiro Hirose, ricercatore del cavo

“Questo rappresenta un passo avanti significativo nella comprensione come i pyogenes dello S. sopravvive a sull'interfaccia,„ spiega il Dott. Hirose. “Prevediamo che il nostro studio piombo alle strategie novelle del trattamento: se possiamo bloccare il metabolismo dell'arginina nei pyogenes dello S. dovrebbe limitare la sopravvivenza e la virulenza dell'agente patogeno.„

Source:
Journal reference:

Hirose, Y., et al. (2021) Streptococcus pyogenes upregulates arginine catabolism to exert its pathogenesis on the skin surface. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2021.108924.