Uma nova pesquisa da fibrose cística na mira da patógeno mortal
Data:
17 março de 2015
Fonte:
Universidade do Texas em Austin
Resumo:
Um novo método de testar a causa mais comum de infecção com risco de vida em pessoas com fibrose cística poderiam melhorar os esforços para estudar e combater a doença, dizem os pesquisadores. Na fibrose cística, uma doença genética grave que causa infecções recorrentes do pulmão, as bactérias colonizam os pulmões do paciente, geralmente com início na infância, levando a dificuldades respiratórias.Uma das mais perigosas dessas bactérias é P. aeruginosa, que, dentro dos muco únicas que se forma nos pulmões de uma pessoa com fibrose cística, desenvolve em grandes colônias, resistentes aos antibióticos.
Raio X de uma pessoa com fibrose cística.
Crédito: Instituto Nacional do Genoma Humano Resource
Um novo método de testar a causa mais comum de infecção com risco de vida em pessoas com fibrose cística poderia melhorar os esforços para estudar e combater a doença.
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A bactéria Pseudomonas aeruginosa é um dos principais colaboradores para internações, doença grave e morte precoce para as pessoas com fibrose cística (FC). Cientistas da Universidade do Texas em Austin ter encontrado uma maneira de recriar as condições específicas para o ambiente em que a bactéria se espalha nos pulmões de uma pessoa com CF, permitindo-lhes identificar vários genes que parecem ser necessários para a sua sobrevivência.
A descrição do método e resultados aparecem na edição no início desta semana da revista Proceedings, da Academia Nacional de Ciências .
Na fibrose cística, uma doença genética grave que causa infecções recorrentes do pulmão, as bactérias colonizam os pulmões do paciente, geralmente com início na infância, levando a dificuldades respiratórias. Uma das mais perigosas destas bactérias é P. aeruginosa , o qual, dentro do muco única que se forma nos pulmões de uma pessoa com fibrose cística, desenvolve-se em grandes colónias, resistentes aos antibióticos.
Embora os cientistas primeiro mapeou a estrutura genética de P. aeruginosa , há 15 anos, os esforços para identificar como ele se comporta durante uma infecção e que genes teriam de ser desligada para parar a sua propagação têm sido prejudicados em parte pela dificuldade de imitar as condições únicas de pulmões de um paciente com fibrose cística. As experiências que modelam as bactérias em células animais, por exemplo, demonstraram que P. aeruginosa se comporta e cresce em determinadas maneiras somente quando ele estiver nos pulmões infectados de uma pessoa com CF.
Marvin Whiteley, professor de biociências moleculares, e sua equipe de pesquisa da Universidade do Texas em Austin explicar no papel como aplicaram uma nova tecnologia para as bactérias prosperam em amostras reais do muco dos pulmões CF para modelar o comportamento da bactéria em que ambiente. A equipe foi então capaz de testar dezenas de milhares de mutações de duas cepas de P. aeruginosa , que os ajudou a identificar formas principais do patógeno se comporta durante uma infecção e os genes que podem ser essenciais para a reprodução.
"Nós desenvolvemos algo outros laboratórios podem replicar", disse Whiteley, que tem utilizado este método de estudar a bactéria há mais de cinco anos. "Ele permite que os investigadores a fazer experiências relevantes em um contexto que realmente importa."
Os cientistas de outras instituições que estudam a bactéria e seu efeito sobre as pessoas com FC disse que a pesquisa foi importante e indicou os outros vão seguir o exemplo do laboratório de Whiteley. O novo modelo permite que os pesquisadores para executar experiências em larga escala em condições que são muito mais parecidos com os lugares reais onde as bactérias colonizam, sem a necessidade de pesquisadores para coletar inúmeros exemplares de muco real, chamado de escarro, a partir de seres humanos.
"Durante a última década, temos entendido que Pseudomonas é sem dúvida a principal infecção colonizadora para pessoas com fibrose cística. Durante muito tempo, temos estudado Pseudomonas a nossa forma de estudar outros patógenos ", disse John LiPuma, MD, professor de pediatria e epidemiologia na Universidade de Michigan. "Mas o pulmão da fibrose cística é extraordinariamente complexo. Na comunidade de pesquisa, temos de desenvolver abordagens de biologia de sistemas, como este, que têm uma abordagem mais sofisticada para nos levar onde precisamos estar."
Outros notam que a capacidade de re-criar condições mais próximas ao muco no pulmão de um paciente CF levará a uma melhor compreensão de como diferentes cepas da bactéria se comportam. Ele também irá permitir a fácil identificação de genes que contribuem para a propagação das bactérias de paciente para paciente, e experimentos científicos mais significativos para entender a resistência do bug aos antibióticos ou identificar novos compostos antimicrobianos que têm como alvo genes específicos necessários para a manutenção dessas infecções persistentes.
"A maioria dos estudos crescer bactérias em tubos de ensaio em um meio de cultura rica que nunca vê no mundo real. É um pouco como o estudo do comportamento do leão em um zoológico, em vez de no seu habitat natural", disse Steve Diggle, professor associado de ciências da vida na Universidade de Nottingham. "O que Marvin tem feito é tentar e re-criar o escarro que Pseudomonas cresce em para que possamos ver o que genes são importantes para a aptidão bacteriana neste ambiente. "
Fonte da história:
A história acima é baseada em materiais fornecidos pela Universidade do Texas em Austin . Nota: Os materiais podem ser editadas para o conteúdo e extensão.
Jornal de referência :
- Keith H. Turner, Aimee K. Wessel, Gregory C. Palmer, Justine L. Murray, Marvin Whiteley. ofPseudomonas genoma essenciais aeruginosain expectoração de fibrose quística . Proceedings of the National Academy of Sciences , 2015;201419677 DOI: 10.1073 / pnas.1419677112
