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Las proteínas nuevamente determinadas en biofilms fungicidas ofrecen objetivos potenciales de la droga para empeorar defensas antimicrobianas

Los microbios que nos hacen que el enfermo a menudo tiene maneras de evadir nuestros ataques contra ellas. Quizás el jefe entre estas estrategias está un pegajoso, blindaje-como sustancia pegajosa, llamó la matriz del biofilm, que embala los atados de organismos enfermedad-que causan.

Esta defensa trabaja, a veces de maneras trágicas. Por ejemplo, los biofilms forman fácilmente e invisiblemente en los aparatos médicos como los catéteres y los implantes y son altamente resistentes a las drogas que pudieron tratarlas de otra manera. Las infecciones que hacen costar decenas de miles de vidas y de mil millones de dólares por año en los E.E.U.U.

No hay antimicrobianos aprobados para tratar biofilms. La única manera de tratar un biofilm es quitarla físicamente de la carrocería.”

David los Andes, profesor de medicina, universidad de la Facultad de Medicina de Wisconsin y salud pública

En un nuevo estudio diseñado para entender y para combate mejor estas estructuras, los Andes y sus colaboradores determinaron algunas de las proteínas dominantes en los biofilms de los albicans fungosos de la candida que controlan ambos cómo resisten las drogas antihongos y cómo se dispersan en la carrocería.

Mientras que más trabajo es necesario, las proteínas nuevamente determinadas ofrecen objetivos potenciales de la droga para empeorar las defensas antimicrobianas un patógeno. De hecho, el estudio encontró que esa candida que no podría hacer algunas de estas proteínas eran mucho más sensibles al fluconazole antihongos existente.

Sin embargo, la interferencia con algunas de estas mismas proteínas hizo los biofilms más probablemente para extenderse al riñón en un modelo de la rata de la infección. Éste es un defecto que la investigación adicional necesitará dirigir.

Los Andes y sus personas, que universidad incluida del profesor de Georgia de la biología Aaron Mitchell, publicado su conclusión 29 de octubre en las comunicaciones de la naturaleza del gorrón.

La candida es un organismo enigmático. El hongo hace a menudo su hogar en y en gente sana, a ningún efecto perjudicial. Pero puede infectar fácilmente a los individuos immunocompromised, incluso los que estén de otra manera bien.

Los Biofilms se componen de una sopa compleja de los materiales secretados por las células individuales dentro de ellas, incluyendo las proteínas. Los investigadores utilizaron un algoritmo de máquina-aprendizaje para revisar con centenares de estas proteínas para determinar a los candidatos probables implicados en la producción y la función del biofilm. Determinaron 63 proteínas para investigar más lejos.

Cuando los investigadores crearon los mutantes de la candida incapaces de hacer estas proteínas, 13 de ellas llegaron a ser más susceptibles al fluconazole antihongos en pruebas de laboratorio.

El laboratorio de los Andes, que se especializa en modelos animales que se convierten para probar resistencia a los medicamentos, también investigó las proteínas en los catéteres venosos de participación modelo de una rata. Estos catéteres, insertados en las venas grandes, a menudo se dejan en el lugar por meses para ayudar a entregar las drogas, por ejemplo durante el tratamiento de quimioterapia. Porque pasan un rato largo en la carrocería, los catéteres son fuentes que se convierten de la infección propensas.

Cuando los investigadores probaron cuatro de los 13 mutantes fungicidas droga-sensibles en el modelo de la rata, los cuatro seguían siendo susceptibles al fluconazole como pruebas de laboratorio anteriores habían demostrado. Mientras que el antihongos afecta pelado a biofilms normales de la candida, cortó las poblaciones fungicidas del mutante hacia abajo por el doblez 30 o más.

Los Biofilms apenas no impulsan resistencia a los medicamentos. Afectan al ciclo vital entero de un patógeno. “El paso pasado en el ciclo vital de un biofilm es dispersión. Las células salen del biofilm y se extienden a otras partes de la carrocería,” dice los Andes. Esta dispersión carrocería-ancha aumenta grandemente el riesgo de infecciones.

Los investigadores encontraron 17 mutantes que afectaron a este proceso de la dispersión; la mayor parte de se dispersaron más fácilmente. Probado en ratas, tres de estos mutantes de la alto-dispersión llevaron a aumentan más que diez veces de la extensión de la candida a los riñones.

Intrigantamente, dos de los mutantes eran más susceptibles a los antifungals y más probables de dispersarse al riñón, una mezcla de resultados clínicos positivos y negativos. Los Andes dicen este recubrimiento de la función -; dispersión en parte antimicrobiana, en parte que controla -; sugiere los papeles complejos del juego de las proteínas en biofilms.

El laboratorio de los Andes ha determinado ya una droga que puede interferir con la defensa del hongo. Encontraron recientemente que el turbinmicin antihongos -; los qué Andes y sus colaboradores descubrió en 2020 -; puede cegar la capacidad de la candida de secretar estas proteínas y otros componentes de biofilms, la fabricación del patógeno más susceptible a las 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.