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Gli scienziati muovono un punto più vicino a sfruttare i virus verso resistenza a antibiotici di lotta

Poichè gli antibiotici sempre più sviluppano la resistenza ai batteri che causano l'infezione, gli scienziati hanno mosso un punto più vicino a sfruttare i virus come modulo alternativo della terapia.

La terapia dei fagi è il concetto di usando i virus (conosciuti come il fago) per uccidere i batteri, invece di usando gli antibiotici. Un numero crescente delle infezioni, compreso polmonite, la tubercolosi, la gonorrea e la salmonellosi, sta diventando più duro per trattare, con conseguente più alti tassi di mortalità, degenze in ospedale più lunghe e più alti costi.

I batteriofagi (o fago in breve) sono virus che uccidono i batteri. A differenza di altri virus, non possono nuocere agli esseri umani e rappresentare un'alternativa di promessa agli antibiotici. La terapia dei fagi in primo luogo è stata usata nel 1919, quando il d'Herelle parigino di Felix del microbiologo ha dato un cocktail dei fagi ad un ragazzo di 12 anni, curante apparentemente la sua dissenteria severa. Eppure malgrado la promessa iniziale, la ricerca ha inaridito negli anni 40 mentre il mondo ha cominciato ad adottare il fissatore medico rapido degli antibiotici. Ora, la ricerca dei fagi resurging come componente della soluzione a resistenza a antibiotici.

Tuttavia, malgrado alcuni studi finalizzati notevoli della terapia dei fagi che lavorano nelle persone, la ricerca ha colpito una serie di ostacoli. Fra loro è la sfida della ricreazione del modo che i virus si comportano nell'organismo negli ambienti del laboratorio.

Finora, gli esperimenti in gran parte hanno messo a fuoco sull'esposizione dei batteri al fago in una boccetta. Qui, i batteri interagiscono a vicenda e si evolvono rapidamente - i loro cambiamenti ed essi del DNA anche diventano resistenti al fago, significante che tutta l'infezione persisterebbe. Tuttavia, queste boccette non ripiegano come i batteri funzionano negli organi quali i polmoni, in cui esistono “nei microenvironments„ quali i capillari o i sacchi di aria conosciuti come gli alveoli.

Ora, i ricercatori all'università di Exeter hanno sviluppato un nuovo modo imitare questi microenvironments, in cui un singolo batterio colonizzerebbe un'area specifica. Piuttosto che mescolandosi con i lotti di altri batteri, il fago è stato presentato a ciascuno di questi compartimenti a loro volta.

Facendo uso di questo metodo, il gruppo ha trovato che in questi microenvironments Escherichia coli, un batterio che è spesso responsabile di intossicazione alimentare, non diventa geneticamente resistente al fago e la maggior parte della popolazione batterica è uccisa dal fago.

Il Dott. Stefano Pagliara, un biofisico nell'istituto dei sistemi viventi, piombo questa ricerca all'università di Exeter, ha detto: “La resistenza a antibiotici ha potuto provare un maggior uccisore che COVID-; 19 se non troviamo i nuovi modi combattere l'infezione. La grande promessa di manifestazioni dei fagi di terapia come fa parte della maschera e la nostra ricerca ha aiutato sormontato alcuni degli ostacoli finora, imitando come i batteri si comportano in piccole imbarcazioni nei nostri organismi. Se la terapia dei fagi potesse l'un giorno diventa anche una piccola parte di cura sistematica, potrebbe contribuire a salvare migliaia di vite.„

La ricerca, pubblicata nella biologia di PLoS, getta la base per la comprensione come l'ambiente pregiudica l'interazione fra i batteri ed il dei fagi, che è preminente per sviluppare le riuscite terapie dei fagi per sormontare la crisi antimicrobica corrente della resistenza.

Il gruppo egualmente ha trovato che alcune celle di Escherichia coli in questi microenvironments potrebbero sopravvivere al trattamento con il fago senza acquistare la resistenza genetica. Hanno trovato invece che questi batteri sono sopravvissuto a perché video i ricevitori meno dei fagi, di modo che il fago ha avuto meno accesso a queste celle confrontate al resto della popolazione batterica ed in modo da a queste celle è sopravvissuto a.

Un aspetto chiave di se il fago può uccidere i batteri è il numero dei ricevitori che dei fagi i batteri hanno. Più ricevitori significa una migliore probabilità del fago che sconfigge i batteri. La nostra ricerca indica che se possiamo trovare i nuovi modi di promozione della produzione dei ricevitori dei fagi in batteri, potremmo migliorare le prospettive della terapia dei fagi come alternativa fattibile agli antibiotici.„

Edze Westra, co-author, il professor, università di Exeter

La ricerca è stata effettuata in collaborazione con il laboratorio di scienza e tecnologia della difesa [Dstl], la scienza dentro difesa BRITANNICA e l'obbligazione. Prof. Sara Harding, scienziato principale senior di Assoc di Dstl ha detto: “Capire come le specie batteriche differenti interagiscono con il batteriofago negli ambienti differenti è realmente importante se la terapia dei fagi deve essere considerata un'opzione possibile del trattamento in futuro. Costruiremo su questi risultati per sviluppare i nuovi modi di trattamento delle infezioni causate dagli agenti patogeni di interesse di biodifesa„.

Source:
Journal reference:

Attrill, E.L., et al. (2021) Individual bacteria in structured environments rely on phenotypic resistance to phage. PLOS Biology. doi.org/10.1371/journal.pbio.3001406.