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Le proteine recentemente identificate in biofilms fungosi forniscono gli obiettivi potenziali della droga per alterare le difese antimicrobiche

I microbi che ci incitano il malato spesso ad avere modi eludere i nostri attacchi contro di loro. Forse il capo fra queste strategie è una sostanza appiccicosa appiccicosa e del tipo di armatura, ha chiamato la matrice del biofilm, che imballa i cluster degli organismi malattia-causanti.

Questa difesa funziona, a volte nei modi tragici. Per esempio, i biofilms si formano prontamente ed invisibilmente sugli apparecchi medici come i cateteri e gli innesti e sono altamente resistenti alle droghe che potrebbero trattarle altrimenti. Le infezioni che causano costare decine di migliaia di durate e di miliardi di dollari l'annualmente negli Stati Uniti.

Non ci sono gli antimicrobici approvati per trattare i biofilms. Il solo modo trattare un biofilm è di eliminarla fisicamente dall'organismo.„

David le Ande, il professor di medicina, dell'università di scuola di medicina di Wisconsin e della salute pubblica

In un nuovo studio destinato per capire e combattere meglio queste strutture, le Ande ed i suoi collaboratori hanno identificato alcune delle proteine chiave in biofilms dei albicans del candida del fungo che gestiscono entrambi come resistono alle droghe antifungose e come sono disperse in tutto l'organismo.

Mentre più lavoro è necessario, le proteine recentemente identificate forniscono gli obiettivi potenziali della droga per alterare le difese antimicrobiche di un agente patogeno. Infatti, lo studio ha trovato che il candida che non potrebbe fare alcuno di queste proteine era molto più sensibile al fluconazole antifungoso attuale.

Tuttavia, interferire con alcune di queste stesse proteine ha fatto i biofilms più probabilmente per spargersi al rene in un modello del ratto dell'infezione. Ciò è un'imperfezione che ulteriore ricerca dovrà indirizzare.

Le Ande ed il suo gruppo, che università inclusa di professore di Georgia di biologia Aaron Mitchell, pubblicato il loro risultati 29 ottobre nelle comunicazioni della natura del giornale.

Il candida è un organismo enigmatico. Il fungo fa spesso la sua casa in e su gente in buona salute, a nessun effetto nocivo. Ma può infettare prontamente le persone immunocompromised, anche coloro che è altrimenti buono.

I Biofilms si compongono di una minestra complessa dei materiali secernuti dalle diverse celle presso loro, compreso le proteine. I ricercatori hanno usato un algoritmo di apprendimento automatico per schermare con le centinaia di queste proteine per identificare i candidati probabili coinvolgere nella produzione e nella funzione del biofilm. Hanno identificato 63 proteine per studiare più a fondo.

Quando i ricercatori hanno creato i mutanti del candida incapaci di fare queste proteine, 13 di loro sono diventato più suscettibili del fluconazole antifungoso nelle prove di laboratorio.

Il laboratorio delle Ande, che si specializza nei modelli animali di sviluppo per verificare la farmacoresistenza, egualmente ha studiato le proteine in cateteri venosi di coinvoluzione di modello di un ratto. Questi cateteri, inseriti nei grandi filoni, spesso sono lasciati sul posto affinchè i mesi contribuiscano a consegnare le droghe, quale durante il trattamento di chemioterapia. Poiché passano un molto tempo nell'organismo, i cateteri sono a sorgenti dell'infezione diventanti inclini.

Quando i ricercatori hanno provato quattro dei 13 ai mutanti fungosi droga sensibili nel modello del ratto, tutti e quattro le sono rimanere suscettibili di fluconazole come le prove di laboratorio più in anticipo avevano dimostrato. Mentre l'antifungoso pregiudica a mala pena i biofilms normali del candida, ha tagliato le popolazioni fungose mutanti giù dalla volta 30 o da più.

I Biofilms non determinano appena la farmacoresistenza. Pregiudicano l'intero ciclo di vita di un agente patogeno. “L'ultimo punto nel ciclo di vita di un biofilm è dispersione. Le celle lasciano il biofilm e si spargono ad altre parti del corpo,„ dice le Ande. Questa dispersione organismo di ampiezza notevolmente aumenta il rischio dalle infezioni.

I ricercatori hanno trovato 17 mutanti che hanno pregiudicato questo trattamento della dispersione; la maggior parte di loro hanno disperso più prontamente. Provato in ratti, tre di questi mutanti di alto-dispersione piombo all'più 10 volte aumentano di diffusione del candida ai reni.

Intrigante, due dei mutanti erano sia più suscettibili dei antifungals che più probabili da disperdere al rene, una miscela dei risultati clinici positivi e negativi. Le Ande dice questa sovrapposizione della funzione -; dispersione parzialmente antimicrobica e parzialmente gestente -; suggerisce i ruoli complessi del gioco delle proteine in biofilms.

Il laboratorio delle Ande già ha identificato una droga che può interferire con la difesa del fungo. Recentemente hanno trovato che il turbinmicin antifungoso -; le quali Ande ed i suoi collaboratori ha scoperto nel 2020 -; può bloccare la capacità del candida di secernere queste proteine ed altre componenti dei biofilms, rendere l'agente patogeno più suscettibile delle droghe.

Source:
Journal reference:

Zarnowski, R., et al. (2021) Coordination of fungal biofilm development by extracellular vesicle cargo. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-26525-z.