Fliegenmodell könnte dazu beitragen, den Grundstein für neue Therapien zur Bekämpfung schwieriger Krankheitserreger zu legen

Die Clostridium difficile Krankheitserreger hat seinen Namen vom französischen Wort für "schwierig". Ein Bakterium, von dem bekannt ist, dass es Symptome von Durchfall bis hin zu lebensbedrohlichen Dickdarmschäden verursacht, C. schwierig ist Teil einer wachsenden Epidemie, die ältere Menschen und Patienten, die Antibiotika einnehmen, besorgniserregend macht.

Ausbrüche von C. schwierig - Infektionsfälle haben in westlichen Ländern zunehmend zugenommen, mit 29, 000 gemeldete Todesfälle pro Jahr allein in den Vereinigten Staaten.

Jetzt, Biologen der University of California San Diego ziehen Parallelen zu neu entwickelten Modellen der gewöhnlichen Fruchtfliege, um die Grundlage für neuartige Therapien zur Bekämpfung der Ausbreitung des Erregers zu legen. Ihr Bericht wird in der Zeitschrift veröffentlicht iScience .

C. schwierig Infektionen stellen ein ernstes Risiko für Krankenhauspatienten dar. Diese Forschung eröffnet einen neuen Weg, um zu verstehen, wie dieser Krankheitserreger durch seine Produktion toxischer Faktoren einen Vorteil gegenüber anderen nützlichen Bakterien im menschlichen Mikrobiom erlangt. Dieses Wissen könnte helfen, Strategien zu entwickeln, um diesen Erreger einzudämmen und das große Leiden, das er verursacht, zu reduzieren."

Ethan Bier, Distinguished Professor in der Division of Biological Sciences und wissenschaftlicher Direktor der UC San Diego Unit des Tata Institute for Genetics and Society (TIGS)

Wie bei den meisten bakteriellen Krankheitserregern C. schwierig sezerniert Toxine, die in die Wirtszellen gelangen, unterbrechen wichtige Signalwege und schwächen die normalen Abwehrmechanismen des Wirts. Die stärksten Sorten von C. schwierig ein Zweikomponenten-Toxin freisetzen, das eine Reihe komplexer zellulärer Reaktionen auslöst, Dies gipfelt in der Bildung langer Membranvorsprünge, die es den Bakterien ermöglichen, sich effektiver an die Wirtszellen anzuheften.

Wissenschaftler der UC San Diego in Biers Labor haben Fruchtfliegenstämme entwickelt, die die aktive Komponente dieses Toxins exprimieren können. bekannt als "CDTa". Die Stämme ermöglichten es ihnen, die ausgeklügelten Mechanismen, die der CDTa-Toxizität zugrunde liegen, in einem lebenden Modellsystem zu untersuchen, das sich auf den Darm konzentriert. Dies ist wichtig, da das Verdauungssystem dieser kleinen Fliegen dem des Menschen überraschend ähnlich ist.

„Der Fliegendarm liefert ein schnelles und überraschend genaues Modell für den menschlichen Darm, welches ist der Ort der Ansteckung durch C. schwierig , ", sagte Bier. "Die große Auswahl an hochentwickelten genetischen Werkzeugen in Fliegen kann neue Mechanismen identifizieren, wie toxische Faktoren, die von Bakterien produziert werden, zelluläre Prozesse und molekulare Wege stören. Solche Entdeckungen, einmal in einem Säugersystem oder in menschlichen Zellen validiert, kann zu neuartigen Behandlungen zur Vorbeugung oder Verringerung der Schwere von C. schwierig Infektionen."

Das Fruchtfliegenmodell gab den Forschern einen klaren Weg, um genetische Interaktionen zu untersuchen, die durch CDTa gestört wurden. Sie fanden schließlich heraus, dass das Toxin einen Zusammenbruch von Netzwerken induziert, die für die Nährstoffaufnahme unerlässlich sind. Als Ergebnis, das Körpergewicht des Modells fliegt, Kotausscheidung und Gesamtlebensdauer wurden stark reduziert, Nachahmung von Symptomen beim Menschen C. schwierig -infizierte Patienten.

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