El modelo de mosca podría ayudar a sentar las bases de nuevas terapias para combatir patógenos difíciles

los Clostridium difficile patógeno toma su nombre de la palabra francesa que significa "difícil". Una bacteria que se sabe que causa síntomas que van desde diarrea hasta daños en el colon que ponen en peligro la vida, C. difficile es parte de una creciente epidemia de preocupación para los ancianos y los pacientes que toman antibióticos.

Brotes de C. difficile -los casos infectados han aumentado progresivamente en los países occidentales, con 29, 000 muertes reportadas por año solo en los Estados Unidos.

Ahora, Los biólogos de la Universidad de California en San Diego están estableciendo paralelismos con modelos recientemente desarrollados de la mosca común de la fruta para ayudar a sentar las bases de nuevas terapias para combatir la propagación del patógeno. Su informe se publica en la revista iScience .

C. difficile Las infecciones suponen un grave riesgo para los pacientes hospitalizados. Esta investigación abre una nueva vía para comprender cómo este patógeno obtiene una ventaja sobre otras bacterias beneficiosas en el microbioma humano a través de su producción de factores tóxicos. Este conocimiento podría ayudar a diseñar estrategias para contener este patógeno y reducir el gran sufrimiento que causa ".

Ethan Bier, profesor distinguido de la División de Ciencias Biológicas y director de ciencias de la unidad de UC San Diego del Instituto Tata de Genética y Sociedad (TIGS)

Como ocurre con la mayoría de patógenos bacterianos, C. difficile secreta toxinas que ingresan a las células huésped, interrumpen las vías de señalización clave y debilitan los mecanismos de defensa normales del anfitrión. Las cepas más potentes de C. difficile desencadenar una toxina de dos componentes que desencadena una serie de respuestas celulares complejas, culminando en la formación de protuberancias de membrana largas que permiten que las bacterias se adhieran de manera más efectiva a las células huésped.

Los científicos de UC San Diego en el laboratorio de Bier crearon cepas de moscas de la fruta que son capaces de expresar el componente activo de esta toxina. conocido como "CDTa". Las cepas les permitieron estudiar los elaborados mecanismos que subyacen a la toxicidad de CDTa en un sistema de modelo vivo centrado en el intestino. lo cual es clave ya que el sistema digestivo de estas pequeñas moscas es sorprendentemente similar al de los humanos.

"El intestino de la mosca proporciona un modelo rápido y sorprendentemente preciso para el intestino humano, cuál es el sitio de infección por C. difficile , ", dijo Bier." La amplia gama de herramientas genéticas sofisticadas en las moscas puede identificar nuevos mecanismos de cómo los factores tóxicos producidos por las bacterias interrumpen los procesos celulares y las vías moleculares. Tales descubrimientos, una vez validado en un sistema de mamíferos o células humanas, puede conducir a nuevos tratamientos para prevenir o reducir la gravedad de C. difficile infecciones ".

El modelo de la mosca de la fruta les dio a los investigadores un camino claro para examinar las interacciones genéticas interrumpidas por CDTa. Finalmente encontraron que la toxina induce un colapso de las redes que son esenciales para la absorción de nutrientes. Como resultado, el peso corporal de la modelo vuela, la producción fecal y la vida útil general se redujeron drásticamente, imitando los síntomas en humanos C. difficile -pacientes infectados.

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