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As proteínas recentemente identificadas em biofilms fungosos fornecem alvos potenciais da droga para danificar defesas antimicrobiais

Os micróbios que nos fazem o doente frequentemente ter maneiras de iludir nossos ataques contra elas. Talvez o chefe entre estas estratégias é um pegajoso, armadura-como a viscosidade, chamou a matriz do biofilm, que encerra conjuntos de organismos decausa.

Esta defesa trabalha, às vezes em maneiras trágicas. Por exemplo, os biofilms formam prontamente e invisìvel em dispositivos médicos como catetes e implantes e são altamente resistentes às drogas que puderam de outra maneira as tratar. As infecções que causam custar dez dos milhares de vidas e dos biliões de dólares um o ano nos E.U.

Não há nenhum antimicrobiano aprovado para tratar biofilms. A única maneira de tratar um biofilm é removê-la fisicamente do corpo.”

David Andes, professor de medicina, de universidade da Faculdade de Medicina de Wisconsin e da saúde pública

Em um estudo novo projetado compreender e combater melhor estas estruturas, Andes e seus colaboradores identificaram algumas das proteínas chaves nos biofilms dos albicans da candida do fungo que controlam ambos como resistem drogas antifungosas e como se tornam dispersados durante todo o corpo.

Quando mais trabalho for necessário, as proteínas recentemente identificadas fornecem alvos potenciais da droga para danificar as defesas antimicrobiais de um micróbio patogénico. De facto, o estudo encontrou que essa candida que não poderia fazer algumas destas proteínas eram muito mais sensíveis ao fluconazole antifungoso existente.

Contudo, interferir com as algumas destas mesmas proteínas fez os biofilms mais provavelmente para espalhar ao rim em um modelo do rato da infecção. Este é um defeito que uma pesquisa mais adicional precise de endereçar.

Andes e sua equipe, que professor de universidade da geórgia incluído da biologia Aaron Mitchell, publicado seu resultados o 29 de outubro nas comunicações da natureza do jornal.

A candida é um organismo enigmático. O fungo faz frequentemente sua HOME e em povos saudáveis, a nenhum efeito doente. Mas pode prontamente contaminar indivíduos immunocompromised, mesmo aqueles que são de outra maneira bons.

Os Biofilms são compo de uma sopa complexa dos materiais segregados por pilhas individuais dentro delas, incluindo proteínas. Os pesquisadores usaram um algoritmo deaprendizagem para seleccionar com as centenas destas proteínas para identificar os candidatos prováveis envolvidos na produção e na função do biofilm. Identificaram 63 proteínas para investigar mais.

Quando os pesquisadores criaram os mutantes da candida incapazes de fazer estas proteínas, 13 delas tornaram-se mais suscetíveis ao fluconazole antifungoso em testes de laboratório.

O laboratório de Andes, que se especializa em modelos animais se tornando para testar a resistência de droga, igualmente investigou as proteínas nos catetes venosos de envolvimento modelo de um rato. Estes catetes, introduzidos nas grandes veias, são deixados frequentemente no lugar por meses para ajudar a entregar drogas, como durante o tratamento de quimioterapia. Porque passam uns muitos tempos no corpo, os catetes são fontes de infecção tornando-se inclinadas.

Quando os pesquisadores testaram quatro dos 13 mutantes fungosos droga-sensíveis no modelo do rato, todos os quatro permaneceram suscetíveis ao fluconazole como uns testes de laboratório mais adiantados tinham demonstrado. Quando o antifungoso afectar mal biofilms normais da candida, cortou populações fungosas do mutante para baixo pela dobra 30 ou por mais.

Os Biofilms apenas não conduzem a resistência de droga. Afectam o ciclo de vida inteiro de um micróbio patogénico. “A última etapa no ciclo de vida de um biofilm é dispersão. As pilhas saem do biofilm e espalham-no a outras partes do corpo,” diz Andes. Esta dispersão corpo-larga aumenta extremamente o risco das infecções.

Os pesquisadores encontraram 17 mutantes que afectaram este processo da dispersão; a maioria deles dispersaram-se mais prontamente. Testado nos ratos, três destes mutantes da alto-dispersão conduziram ao aumentam mais do que 10 vezes na propagação da candida aos rins.

Intrigantemente, dois dos mutantes eram mais suscetíveis aos antifungals e mais prováveis de dispersar-se ao rim, uma mistura de resultados clínicos positivos e negativos. Andes dizem esta sobreposição da função -; dispersão em parte antimicrobial, em parte controlando -; sugere os papéis complexos do jogo das proteínas nos biofilms.

O laboratório de Andes tem identificado já uma droga que pudesse interferir com a defesa do fungo. Encontraram recentemente que o turbinmicin antifungoso -; que Andes e seus colaboradores descobriu em 2020 -; pode obstruir a capacidade da candida para segregar estas proteínas e outros componentes dos biofilms, fazer o micróbio patogénico mais suscetível às drogas.

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.