Модель Fly может помочь заложить основу для новых методов лечения сложных патогенов

В Clostridium difficile Патоген получил свое название от французского слова «трудный». Бактерия, которая, как известно, вызывает симптомы, начиная от диареи и заканчивая опасным для жизни повреждением толстой кишки, C. difficile является частью растущей эпидемии, вызывающей беспокойство среди пожилых людей и пациентов, принимающих антибиотики.

Вспышки C. difficile - число случаев инфицирования в западных странах прогрессивно увеличивалось, с 29, 000 зарегистрированных смертей в год только в Соединенных Штатах.

Теперь, Биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего проводят параллели с недавно разработанными моделями плодовой мухи обыкновенной, чтобы заложить основу для новых методов лечения, направленных на борьбу с распространением патогена. Их отчет опубликован в журнале. iScience .

<цитата>

C. difficile инфекции представляют серьезный риск для госпитализированных пациентов. Это исследование открывает новые возможности для понимания того, как этот патоген получает преимущество перед другими полезными бактериями в микробиоме человека за счет производства токсических факторов. Такие знания могут помочь в разработке стратегий по сдерживанию этого патогена и уменьшению причиняемых им страданий ".

Итан Бир, заслуженный профессор отдела биологических наук и научный директор отделения Калифорнийского университета в Сан-Диего Института генетики и общества Тата (TIGS)

Как и большинство бактериальных патогенов, C. difficile выделяет токсины, попадающие в клетки-хозяева, нарушают ключевые сигнальные пути и ослабляют нормальные защитные механизмы хозяина. Самые сильнодействующие штаммы C. difficile высвободить двухкомпонентный токсин, который вызывает ряд сложных клеточных реакций, завершается образованием длинных выступов мембраны, которые позволяют бактериям более эффективно прикрепляться к клеткам-хозяевам.

Ученые Калифорнийского университета в Сан-Диего в лаборатории Биера создали штаммы плодовых мух, которые способны экспрессировать активный компонент этого токсина, известный как "CDTa". Эти штаммы позволили им изучить сложные механизмы, лежащие в основе токсичности CDTa, в живой модельной системе, ориентированной на кишечник, что является ключевым моментом, поскольку пищеварительная система этих мелких мух на удивление похожа на пищеварительную систему человека.

"Кишечник мух представляет собой быструю и удивительно точную модель кишечника человека, который является местом заражения C. difficile , - сказал Бир. - Огромный набор сложных генетических инструментов у мух может выявить новые механизмы того, как токсические факторы, производимые бактериями, нарушают клеточные процессы и молекулярные пути. Такие открытия, после проверки в системе млекопитающих или в клетках человека, может привести к новым методам лечения для предотвращения или уменьшения тяжести C. difficile инфекции ".

Модель плодовой мухи дала исследователям четкий путь к изучению генетических взаимодействий, нарушенных CDTa. В конечном итоге они обнаружили, что токсин вызывает коллапс сетей, необходимых для усвоения питательных веществ. Как результат, масса тела мухи модели, количество фекалий и общая продолжительность жизни резко сократились, имитирующие симптомы у человека C. difficile -инфицированные пациенты.

• Техника геномного секвенирования помогает понять микробиоту кишечника по одной клетке за раз
• Исследование определяет две возможные цели для остановки повреждения печени при НАСГ.