Avertissement : Cette page est une traduction automatique de cette page à l'origine en anglais. Veuillez noter puisque les traductions sont générées par des machines, pas tous les traduction sera parfaite. Ce site Web et ses pages Web sont destinés à être lus en anglais. Toute traduction de ce site et de ses pages Web peut être imprécis et inexacte, en tout ou en partie. Cette traduction est fournie dans une pratique.

Comment la pénicilline fonctionne-t-elle ?

Thought LeadersDr. Bartlomiej SalamagaPostdoctoral ResearcherThe University of Sheffield

La pénicilline a été découverte par monsieur Alexander Fleming en 1928 et jusqu'ici, comment cela a fonctionné n'a pas été entièrement compris. Dans cette entrevue, nous avons parlé à M. Bartlomiej Salamaga au sujet du sien la dernière recherche qui a découvert comment la pénicilline fonctionne dans le fuselage.

S'il vous plaît pourriez-vous nous dire au sujet de votre mouvement propre en biosciences et qu'a inspiré la dernière recherche dans la pénicilline ?

Je suis un microbiologiste moléculaire intéressé à l'action des hydrolases de paroi cellulaire. Ces enzymes sont impliquées dans beaucoup d'aspects de durée bactérienne comprenant la séparation de cellules de descendant après la division cellulaire, l'extension bactérienne de paroi cellulaire, et la retouche.

Mon intérêt pour les enzymes hydrolytiques commencées pendant mon projet de Ph.D. quand j'ai découvert que la virulence de l'enterocoque faecalis, d'une bactérie couramment trouvée dans le tractus gastro-intestinal humain, et de sa capacité d'envahir et éluder le système immunitaire dépend de l'activité de l'hydrolase principale de paroi cellulaire.

Pendant ma recherche post-doctorale dans le laboratoire adoptif, nous avons voulu répondre à une question au sujet de la façon dont les hydrolases sont impliquées pendant la vie et mort du staphylocoque doré principal de virus humain. Nous avons au commencement fourni un modèle simple pour la façon dont la paroi cellulaire bactérienne augmente pendant l'accroissement et la division et nous a déterminé ainsi une hypothèse pour ce que se produit quand ceci est empêché par des b-lactames.

Les antibiotiques ont été au centre de la santé humaine pendant des années mais le mécanisme de la pénicilline a été un mystère pendant 80 années. Pourquoi est-ce que c'est ?

La pénicilline a été découverte par monsieur Alexander Fleming en 1928 et a été comportée à la demande de règlement des infections bactériennes pendant les années 30 du siècleth 20. En fait, l'utilisation d'abord documentée de la pénicilline s'est produite à Sheffield.

Pendant les 80 dernières années, nous nous sommes renseignés beaucoup sur la pénicilline et son mécanisme d'action cependant le puzzle principal de la façon dont cet antibiotique entraîne la mort cellulaire est demeuré inconnu. Ce n'était pas possible jusqu'aux avancements récents dans la microscopie.

Dans notre étude, nous avons employé une combinaison des techniques à haute résolution de microscopie : L'AFM, Cryo-ET, et le SIM, qui nous a permis de voir les changements fins de la paroi cellulaire bactérienne ont entraîné par le traitement antibiotique.

Pénicilline

Crédit d'image : hafakot/Shutterstock.com

Quels sont des antibiotiques de β-lactame ? Comment fonctionnent-ils et que sont-ils ont-ils type employé pour traiter ?

des antibiotiques de b-lactame sont baptisés du nom d'une sonnerie de b-lactame actuelle en leur structure. La sonnerie de b-lactame est hautement réactive. Elle imite le substrat employé par des bactéries pour synthétiser peptidoglycan, l'élément clé de la paroi cellulaire bactérienne.

Une fois que la molécule antibiotique est irréversiblement liée à une synthase peptidoglycan, on arrête la protéine (PBP) pénicilline-grippante, la croissance des cellules qui mène éventuel à la mort cellulaire. Les antibiotiques qui mènent à la mort des cellules sont bactéricides appelé. Ils sont extrêmement efficaces et pour cette raison, les b-lactames sont l'un des antibiotiques les plus utilisés généralement pour traiter des infections bactériennes.

L'Organisation Mondiale de la Santé (WHO) identifie l'écart de la résistance aux antibiotiques en tant qu'un de plus grands dangers d'aujourd'hui à la santé globale, à la garantie de nourriture, et au développement. Pourquoi est-il critique de comprendre comment les antibiotiques fonctionnent et comment ceci nous aide à aborder la résistance aux antibiotiques ?

Le phénomène de la résistance antimicrobienne est un problème de santé global. Il est essentiel de comprendre entièrement l'action des antibiotiques de sorte que nous puissions rechercher ou développer les molécules nouvelles agissant en antibiotiques connus assimilés d'une voie, et/ou nous puissions accroître et améliorer l'efficacité des demandes de règlement déjà utilisées.

Sait le travail d'antibiotiques est essentiel mais nous doit également rappeler que cela comprenant comment les bactéries sont résistant aux antibiotiques important aussi bien.

Pouvez-vous décrire comment vous avez effectué votre dernière recherche dans la pénicilline ? Qu'avez-vous découvert ?

Comme j'ai mentionné nous avons développé un modèle réellement simple de la façon dont les bactéries élèvent et augmentent leur paroi cellulaire. Ce procédé dépend de deux mécanismes, synthèses, et hydrolyses. Afin de se développer, les bactéries doivent établir une paroi cellulaire neuve qui est comportée à la paroi cellulaire déjà existante. Pour pouvoir ajouter ce matériau neuf, les bactéries doivent effectuer l'espace pour lui. Ceci est fait par les enzymes hydrolytiques de paroi cellulaire qui décomposent la paroi cellulaire existante. Ces deux procédés complet opposés fournissent l'homéostasie de paroi cellulaire.

Quand nous traitons des bactéries avec de la b-lactame comme la pénicilline, synthèse n'est empêchée mais pas hydrolyse. Ceci perturbe l'homéostasie de paroi cellulaire. Nous avons découvert que l'activité hydrolytique actuelle mène à l'apparence des trous qui percent la paroi cellulaire. Au fil du temps ces trous agrandissent et comme résultat, l'intégrité de paroi cellulaire est perturbée qui entraîne la mort cellulaire.

Quel rôle la microscopie atomique de force (AFM) a-t-elle joué dans votre recherche ?

L'AFM a joué un rôle essentiel dans ce travail parce qu'il nous a permis de voir directement les trous dommageables de quelques nanomètres (qui est milliard de fois plus petit que la largeur des cheveux). L'année dernière nous publiés une étude (Pasquina-Lemonche et autres, 2020)

montrer une découverte sur l'utilisation d'AFM aux bactéries d'image au possible le plus de haute résolution. Nous avons alors appliqué ces techniques et méthodes neuves pour interroger les cellules traitées avec des antibiotiques et avons développé des méthodes neuves d'analyse d'image pour trouver un protocole robotisé pour comparer les différents échantillons.

Nous avons maintenant un puissant outil pour obtenir l'information quantitative du trou nanometric de perforation apparaissant dans la paroi cellulaire bactérienne provoquée par différents antibiotiques. Ceci nous a permis d'attacher ce travail ensemble et en combination avec le reste des techniques utilisées dans cette étude, nous pouvions obtenir aux conclusions solides sur la façon dont les antibiotiques fonctionnent.

Résistance aux antibiotiques

Crédit d'image : Lightspring/Shutterstock.com

Comment cette recherche aidera-t-elle également à produire la thérapeutique neuve pour les superbugs résistant aux antibiotiques ?

Notre étude a recensé le rôle des hydrolyses de paroi cellulaire dans l'effet de massacre des antibiotiques. Nous avons présumé que si nous déréglons ces enzymes, nous pouvons augmenter l'efficacité des antibiotiques. Nous prouvés ceci dans un modèle animal par coadministration d'un antibiotique et d'un composé qui introduit l'activité hydrolytique.

Quelles sont les prochaines opérations pour cette recherche ?

Les prochaines opérations sont de déterminer les détails moléculaires et le contrôle de l'accroissement de paroi cellulaire.  Je voudrais se concentrer sur soutenir les mécanismes et les enzymes menant à se briser de la paroi cellulaire. S.doré A 21 hydrolases de paroi cellulaire.

En dépit de leur rôle majeur, leur cotisation précise à l'accroissement, division, et intégrité d'enveloppe de cellules est mal comprise, essentiellement parce que leur suppression d'emploi fonctionnelle effectue leur étude difficile. Si nous connaissons le mécanisme assez bien puis nous pouvons rationnellement concevoir des approches thérapeutiques neuves.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

  • Démonstration de Salamaga B. et autres du rôle de l'homéostasie de paroi cellulaire dans l'accroissement de staphylocoque doré et l'action des antibiotiques bactéricides. Proc Acad national Sci Etats-Unis. 2 novembre 2021 ; 118(44) : e2106022118. doi : 10.1073/pnas.2106022118.

  • Pasquina-Lemonche, L., brûlures, J., Turner, R.D. et autres. L'architecture de la paroi cellulaire bactérienne grampositive. Nature 582, 294-297 (2020). https://www.nature.com/articles/s41586-020-2236-6
  • Turner, R.D., Mesnage, S., Hobbs, représentation moléculaire de J.K. et autres de l'architecture glycan de polysaccharide de mur du cellule de couples de réseaux à la morphologie bactérienne de cellules. Commun national 9, 1263 (2018) https://www.nature.com/articles/s41467-018-03551-y

Au sujet de M. Bartlomiej Salamaga

Je suis un premier scientifique de carrière juste 4 ans après mon Ph.D. J'ai complété mon étudiant préparant une licence et maîtrise en biotechnologie à l'université de Jagiellonian en Pologne. Pendant la dernière année de mon cours de GCS, j'ai fait un programme d'emplacement d'Erasmus dans le laboratoire de professeur Simon Foster's où j'ai eu le contact avec la microscopie de superbe-définition pour la première fois. C'était l'une des expériences les plus importantes qui m'ont encouragé à poursuivre une carrière de recherches.M. Barlomiej Salamaga

Après avoir terminé un Ph.D. en microbiologie moléculaire sous la supervision de M. Stephane Mesnage's j'ai rejoint le laboratoire adoptif en tant que chercheur post-doctoral en 2019. Mon intérêt de canalisation se concentre sur les hydrolases peptidoglycan et leur rôle dans l'homéostasie bactérienne de paroi cellulaire.

Pour plus d'informations sur le laboratoire adoptif visitez s'il vous plaît : https://thefosterlab.sites.sheffield.ac.uk/home

Emily Henderson

Written by

Emily Henderson

During her time at AZoNetwork, Emily has interviewed over 150 leading experts in all areas of science and healthcare including the World Health Organization and the United Nations. She loves being at the forefront of exciting new research and sharing science stories with thought leaders all over the world.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Henderson, Emily. (2021, November 04). Comment la pénicilline fonctionne-t-elle ?. News-Medical. Retrieved on November 27, 2021 from https://www.news-medical.net/news/20211124/How-does-penicillin-work.aspx.

  • MLA

    Henderson, Emily. "Comment la pénicilline fonctionne-t-elle ?". News-Medical. 27 November 2021. <https://www.news-medical.net/news/20211124/How-does-penicillin-work.aspx>.

  • Chicago

    Henderson, Emily. "Comment la pénicilline fonctionne-t-elle ?". News-Medical. https://www.news-medical.net/news/20211124/How-does-penicillin-work.aspx. (accessed November 27, 2021).

  • Harvard

    Henderson, Emily. 2021. Comment la pénicilline fonctionne-t-elle ?. News-Medical, viewed 27 November 2021, https://www.news-medical.net/news/20211124/How-does-penicillin-work.aspx.