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La ricerca rivela il nuovo meccanismo evolutivo dei batteri che amplia il potenziale patogeno

Un gruppo di nove ricercatori ha pubblicato appena i nuovi risultati sui meccanismi che regolamentano come i batteri dal genere di staphylococcus aureus trasferiscono il materiale genetico, assegnando loro la maggiori virulenza e resistenza patogene agli antibiotici.

Lo studio, che è stato pubblicato appena in microbiologia della natura, piombo dal professor José R. Penadés, un ricercatore dall'istituto universitario imperiale Londra che ha collaborato con il dipartimento di scienza biomedica dell'università di CEU Cardenal Herrera (CEU UCH) di Valencia.

In questo studio, il gruppo del professor Penadés ha trovato un nuovo meccanismo che attiva e trasmette il materiale genetico fra le isole di patogenicità trovate nei cromosomi dei batteri ed i batteri eccellenti, per assegnare loro la maggiori virulenza e resistenza. Questo nuovo meccanismo evolutivo è stato identificato nel genere di staphylococcus aureus, che è della priorità critica per il WHO dovuto la sua multi-resistenza agli antibiotici e della sua capacità causare le infezioni severe.

Nel 2019, il professor Penadés ha pubblicato in cella molecolare come queste isole di patogenicità dei batteri che causano le infezioni più virulente “dirottano„ i virus per espandersi più velocemente nel media naturale e per trasformare i batteri inoffensivi negli agenti patogeni virulenti.

Finora, questo è stato creduto per essere il solo meccanismo usato per ampliare il loro potenziale patogeno. Ma che cosa abbiamo individuato appena è che, per lo staphylococcus aureus, alcune isole di patogenicità, invece di dirottamento del virus, dirottano un'altra isola di patogenicità per trasferire a.„

José R. Penadés, il professor e ricercatore, istituto universitario imperiale Londra

“Questo rappresenta un livello di parassitismo che non è stato descritto fin qui, poichè un'isola di patogenicità inizialmente dirotta i meccanismi dei virus per spargerle e quando questa accade, un'altra isola usa i meccanismi che in primo luogo dirottato dal virus per il suo proprio vantaggio. Questa cascata dell'attivazione permette che le isole di patogenicità trasferiscano il materiale genetico che abbiano dovuto la loro alta capacità patogena ad altri batteri alle frequenze precedentemente non viste. Questo migliore spiega la velocità a cui questi elementi genetici si espandono, assegnante la maggior virulenza e resistenza agli sforzi di staphylococcus aureus che causa le infezioni con le conseguenze cliniche più severe e più difficili da trattare, quali la sindrome da shock tossico, la polmonite o il fasciitis necrotizzantesi,„ dice il professor Penadés.

“Con questa individuazione, aggiunge, abbiamo intrapreso un'altra azione in avanti nella conoscenza dei meccanismi genetici evolutivi che trasformano i batteri e il superbacteria negli agenti patogeni che causano le infezioni estremamente severe e che sono resistenti ai trattamenti antibiotici che abbiamo oggi. L'avanzamento della conoscenza su questi meccanismi genetici che hanno luogo nelle infezioni batteriche più severe permetterà di progettare le nuove strategie per trattarle in un più modo efficace in futuro.„

Basi molecolari di virulenza batterica

Il professor Penadés piombo, dal luglio 2020, il centro di MRC-CMBI per batteriologia molecolare & l'infezione all'istituto universitario imperiale Londra, che ha il più grande gruppo di ricercatori nel Regno Unito votato a studiare le basi biologiche ed i meccanismi molecolari delle infezioni batteriche.

La ricerca del professor Penadés ha messo a fuoco sullo studio dei batteriofagi, i virus che infettano i batteri e la replica loro, assegnando loro la maggiori capacità e resistenza patogene agli antibiotici come pure ai meccanismi che uso di questi virus trasferire materiale genetico da un insieme dei batteri ad altri.

Quindi, i suoi studi più recenti hanno permesso di identificare un nuovo meccanismo con cui i batteri trasmettono i loro geni, trasduzione laterale, pubblicata nel 2018 nella scienza. Egualmente ha identificato una nuova famiglia dei virus parassitari molecolari in batteri, nuovi elementi genetici mobili coinvolgere nella loro evoluzione, la resistenza e virulenza, chiamata PICIs (isole cromosomiche Dei fagi-Viscoelastiche), in uno studio pubblicato nel 2019 in cella molecolare.

In questo articolo pubblicato a settembre in microbiologia della natura, il professor José R. Penadés piombo i ricercatori dalla scuola di medicina di New York University, l'istituto universitario imperiale Londra, l'università di Wroclaw, l'università nazionale di Singapore e l'università di Glasgow, con i ricercatori dall'istituto valenzano della biomedicina (IBV-CSIC) e il CIBERER, Francisca Gallego del Sol ed il porticciolo di Alberto.

Source:
Journal reference:

Haag, A. F., et al. (2021) A regulatory cascade controls Staphylococcus aureus pathogenicity island activation. Nature Microbiology. doi.org/10.1038/s41564-021-00956-2.