MADRID, 15. April (EUROPA PRESS) –
Forscher der Abteilung für Biochemie und Biophysik am Texas College of Agriculture and Life Sciences haben das Rätsel gelöst, wie Phagen pathogene Bakterien entwaffnen. Einer der Gründe dafür ist ein Anhängsel namens Pilus, dessen Name vom lateinischen Wort für Speer abgeleitet ist. Diese zylindrischen Strukturen erstrecken sich von der Oberfläche der Bakterien.
Die Forschung, die Teil einer Gemeinschaftsstudie verschiedener Zentren ist und in „Science“ veröffentlicht wurde, wurde von Lanying Zeng, Professor, und Junjie Zhang, außerordentlicher Professor, beide in der Abteilung für Biochemie und Biophysik der USA, durchgeführt Fakultät Texas Landwirtschaft und Biowissenschaften A
Bakterielle Infektionen stellen Landwirtschaft und Medizin vor große Herausforderungen, insbesondere da die Fälle antibiotikaresistenter Bakterien weiter zunehmen. „Pseudomonas aeruginosa“ ist eine Bakterienart, die Infektionen im Blut, in der Lunge und gelegentlich auch in anderen Körperteilen verursachen kann. Diese Infektionen treten besonders häufig im Gesundheitswesen auf, wo häufig arzneimittelresistente Bakterien vorkommen.
Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention gab es im Jahr 2017 mehr als 30.000 Fälle von multiresistenten P. aeruginosa-Infektionen bei Krankenhauspatienten. Die Verbreitung antibiotikaresistenter Pseudomonas-Infektionen macht sie zu einem praktischen Schwerpunkt für die Phagentherapie, eine Art Behandlungsmethode, bei der Bakteriophagen oder Phagen zum Einsatz kommen, die Forscher am Texas Phage Technology Center A
Einer der Faktoren, die es ‚P. aeruginosa‘, die antimikrobiell resistente Gene aneinander weitergeben, sich bewegen und schwer zu behandelnde Strukturen namens Biofilme bilden, ist ein Anhängsel namens Pilus, benannt nach dem lateinischen Wort für Speer. Diese zylindrischen Strukturen erstrecken sich von der Oberfläche der Bakterien.
Einige Phagen nutzen bakterielle Pili, indem sie sich an sie binden und es den Bakterien ermöglichen, den Phagen an die Oberfläche zu transportieren, wo der Phagen beginnen kann, die Bakterien zu infizieren. In ihrer Studie untersuchten die Forscher diesen Prozess Schritt für Schritt mithilfe von Fluoreszenzmikroskopie, kryogener Elektronenmikroskopie und Computermodellierung. Sie beobachteten, wie ein Phagen namens PP7 „P. aeruginosa“, indem es sich an den Pilus anheftet, der sich dann zurückzieht und den Phagen an die Zelloberfläche lockt.
Am Eintrittspunkt des Virus verbiegt und bricht der Pilus, und der Verlust des Pilus verursacht „P. aeruginosa‘ ist viel weniger in der Lage, seinen eigenen Wirt zu infizieren. Laufende Forschung Diese Arbeit ist eine Fortsetzung früherer Forschungsarbeiten, die im Jahr 2020 veröffentlicht wurden, als Zengs Team einen Phagen fand, der auf ähnliche Weise die Pili von E.-Zellen abbauen kann. coli‘, wodurch Bakterien daran gehindert werden, Gene miteinander zu teilen, eine übliche Art und Weise, wie sich Antibiotikaresistenzen ausbreiten.
Der Fortschritt des Teams bei der Bestimmung präziser Proteinstrukturen und molekularer Wechselwirkungen wurde durch das neue Kryo-Elektronenmikroskop von AgriLife Research ermöglicht, das in Texas A. eröffnet wurde
Die Auswirkungen dieser laufenden Forschung könnten sich als wichtig für die Behandlung antimikrobieller Infektionen erweisen. Zhangha wies darauf hin, dass Ärzte keine Phagen einsetzen müssten, um Bakterien abzutöten, wie dies bei der Phagentherapie der Fall sei, sondern dass sie einfach zulassen könnten, dass Viren die Bakterien entwaffnen, was dem Immunsystem die Chance geben könnte, die Infektion alleine zu bekämpfen oder den Ärzten die Behandlung zu ermöglichen Patienten mit niedrigeren Antibiotikadosen.
„Wenn man die Bakterien einfach abtötet, zerbricht man die Zellen und sie geben giftiges Material aus dem Inneren der Zelle in den Wirt ab. Unser Ansatz besteht darin, einen bestimmten Phagentyp zu verwenden, der die Bakterien entwaffnet. Wir eliminieren ihre Fähigkeit, Resistenzgene gegen sie auszutauschen.“ Medikamente einnehmen oder sich bewegen, wodurch dieses Glied bricht“, fügt er hinzu.
Das Team der Phagenwissenschaftler sagte, dass sie weiterhin nach ähnlichen Fällen suchen werden, in denen Phagen die Virulenz pathogener Bakterien dämpfen. „Wir verfolgen einen synergistischen Ansatz. Wir versuchen, einen universellen Mechanismus für diese Arten von Phagen zu verstehen und zu verstehen, wie sie andere Arten von Bakterien beeinflussen können. Das ist das übergeordnete Ziel unserer gemeinsamen Bemühungen: zu versuchen, das Problem anzugehen.“ Bakterien, die gegen mehrere Medikamente resistent sind“, schließt Zhang.
