2023 Avtor: Sophia Otis | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-05-21 01:53
Mednarodna ekipa, ki jo vodi raziskovalec Univerze v Cincinnatiju (UC), je pokazala, kako se bakterijska skupnost razvija, da preživi sovražno obrambo gostitelja v telesu.
Ekipa, ki jo je vodil dr. Malak Kotb, predsednik oddelka za molekularno genetiko, biokemijo in mikrobiologijo UC, je analizirala sčasoma evolucijo strukture skupnosti streptokokov skupine A (znan tudi kot GAS ali Strep A), bakterija, ki se pogosto nahaja v grlu ali na koži. Lahko povzroči številne človeške bolezni, od vnetja grla do izčrpavajočih in pogosto smrtonosnih bolezni srca, kože, ledvic in možganov.
V osemdesetih letih prejšnjega stoletja so se pojavili hipervirulentni sevi bakterije Strep A, vključno z nekrotizirajočim fasciitisom (splošno znano kot bolezen mesojedca), invazivnim GAS, ki je okužba globljih plasti kože in podkožja. Približno 9.000 do 11.500 primerov invazivne bolezni GAS - pri kateri bakterije pridejo v dele telesa, kjer bakterij običajno ni - se zgodi vsako leto v Združenih državah, kar povzroči od 1.000 do 1.800 smrti letno, po podatkih centrov za nadzor in preprečevanje bolezni (CDC). V večjem Cincinnatiju je bilo več zelo razglašenih primerov, povezanih s smrtjo ali amputacijo.
Ugotovitve raziskovalne skupine so objavljene v PLoS ONE, spletni reviji odprtega dostopa s strokovno recenziranimi članki.
"To je prvi organiziran poskus zajemanja dinamike evolucije bakterij v živih vrstah in odkrivanja molekularnih dogodkov, ki so povezani z ostrimi spremembami v demografiji bakterijske skupnosti, ko žrtvujejo večino svojih članov in izberejo tisti, ki so najprimernejši, da preživijo obrambo gostitelja,« pravi Kotb, ki je tudi direktor Centra za nastajajoče nalezljive bolezni srednjega zahoda (MI-CEID).
Raziskovalci so ugotovili, da jih je, ko so se dominantni člani prebivalstva predali imunski obrambi gostitelja, nadomestila hiperagresivna, mutantna manjšinska populacija, ki je uspevala in prevzela zapuščeno skupnost, da bi postala nova večina.
Z uporabo modela miške je ekipa spremljala evolucijske spremembe v bakterijski skupnosti, ko se je soočala z različnimi okoljskimi dejavniki in se poskušala prilagoditi različnim nišam gostitelja. Podatki so potrdili, da je bakterijska združba mešana in da lahko pod določenimi pogoji različne populacije prevzamejo skupnost.
"Kar dojemamo kot eno samo bakterijsko kolonijo, je pravzaprav mešanica subpopulacij, katerih člani igrajo različne vloge pri doseganju virulence," pravi avtor študije Ramy Aziz, doktor znanosti, z oddelka za mikrobiologijo in imunologijo univerze v Kairu. "Izkazalo se je, da imajo zadnjo besedo preživeli."
Avtorji študijo imenujejo prvi korak k raziskovanju sociomikrobiologije invazivnih streptokokov skupine A v živem organizmu. Načrtujejo, da bodo sledile študije posameznih celic o bakterijah, povezanih z imunskimi celicami, da bi nadalje secirali različne vloge, ki jih imajo člani iste bakterijske skupnosti.
Raziskovalci iz Cincinnatija so poleg Kotba vključevali doktorja Brucea Aronowa, sodirektorja Centra za računalniško medicino, sodelovanje med Otroško bolnišnico Cincinnati Medical Center in Univerzo v Cincinnatiju; in Rita Kansal, PhD, in Sarah Rowe, člana Kotbovega laboratorija na UC.
