Forscher enthüllen Mechanismen, die dem C. difficile-Erreger helfen, bei niedrigem Sauerstoffgehalt zu überleben

Forscher von ITQB NOVA, in Zusammenarbeit mit dem Institut Pasteur in Paris, haben die Mechanismen beleuchtet, die es ermöglichen Clostridioides difficile , ein Krankheitserreger, der nur in sauerstofffreien Umgebungen wachsen kann, um niedrige Sauerstoffwerte überleben zu können.

C. schwierig ist eine der Hauptursachen für Darmprobleme im Zusammenhang mit der Einnahme von Antibiotika, eine geschätzte Zahl von 124.000 Fällen pro Jahr in der EU verursacht, Kosten im Durchschnitt 5k€ pro Patient, als direkte Folge einer gesundheitsbedingten Ansteckung.

Besonders pathogene Sorten von C. schwierig sind eine wichtige Ursache für Infektionen mit hoher Prävalenz im Gesundheitswesen und werden den idealen Einsatz einer antimikrobiellen Therapie weiterhin behindern, wenn diese Mechanismen nicht schneller verstanden werden, als sich diese Organismen entwickeln.

Ein gesunder menschlicher Darm gilt allgemein als weitgehend sauerstofffrei, aber in Wirklichkeit, im Magen-Darm-Trakt gibt es unterschiedliche Sauerstoffkonzentrationen, die eine Herausforderung für anaerobe Organismen des menschlichen Mikrobioms darstellt, wie zum Beispiel C. schwierig . In Organismen, die diesem Bakterium ähnlich sind, zwei Enzymfamilien, Flavodiiron-Proteine ​​und Rubrerythrine, Es hat sich gezeigt, dass sie eine wichtige Rolle beim Schutz vor oxidativem Stress spielen.

„Über die tatsächlichen Proteine, die an der Fähigkeit von beteiligt sind, war nur wenig bekannt C. schwierig O2 vertragen, und unsere Studien haben eine Schlüsselrolle von Flavodiiron-Proteinen und Rubrerythrin-Proteinen bei der Bereitstellung von C. schwierig mit der Fähigkeit, unter Bedingungen wie denen im Dickdarm zu wachsen", sagt Miguel Teixeira, Leiter des Labors für Funktionelle Biochemie von Metalloenzymen.

Diese Erkenntnis führte das ITQB NOVA-Team, zusammen mit dem I. Martin-Verstreaet Lab am Institut Pasteur, eine umfassende Studie zu vier dieser Proteintypen zu entwickeln. Es war zuvor festgestellt worden, dass ein Flavodieisen-Protein sowohl Sauerstoff als auch Wasserstoffperoxid reduzieren kann. und diese Studie bestätigte dasselbe für zwei Arten von Rubrerythrin-Proteinen.

In einem bestimmten mutierten Stamm von C. schwierig , die Inaktivierung beider Rubrerythrine führte dazu, dass die Bakterien bei einem Sauerstoffgehalt über 0,1% nicht wuchsen, ein signifikanter Unterschied zur üblichen Resistenz der Bakterien, von bis zu 0,4 % O2.

Durch den Nachweis, dass Flavodiiron- und Reverse-Rubrerythrin-Proteine ​​essentiell sind in C. schwierig die Fähigkeit von , Zellschäden in Gegenwart von Sauerstoff zu tolerieren, den beiden Forscherteams ist ein bedeutender Schritt zum besseren Verständnis der Resistenzmechanismen gelungen. Die Forscher werden nun weitere Überlebensmechanismen dieser Bakterien erforschen.

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