• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Odkrycie przetrwalników prątków rzuca więcej światła na gruźlicę

    11.06.2009. 15:11
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Naukowcy ze Szwecji odkryli, że pewien typ prątków, odpowiedzialny za wywoływanie gruźlicy, trądu i wrzodu Buruli, zawdzięcza po części swój sukces zdolności do tworzenia przetrwalników, znajdując się w stanie utajonym. Odkrycia, opisane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences, mają olbrzymie znaczenie dla profilaktyki tych poważnych chorób.

    Prątek gruźlicy (Mycobacterium tuberculosis, Mtb) jest niezwykle częsty u ludzi, występując - jak się szacuje - u jednej trzeciej populacji ludzkiej na całym świecie. Każdego roku diagnozowanych jest około 10 milionów nowych przypadków gruźlicy, która jest powodem od 2 do 3 milionów zgonów. Niemniej w większości przypadków nie ma żadnych objawów choroby, ponieważ Mtb przechodzi bardzo długie okresy utajenia.

    "To oznacza, że choroba może wystąpić znacznie później, nawet dziesiątki lat po pierwotnym zakażeniu" - wyjaśnił Leif Kirsebom, kierownik naukowy ze szwedzkiego Uniwersytetu w Uppsali. Sposób, w jaki prątki oportunistycznie przechodzą z formy utajonej do aktywnej, był przedmiotem intensywnych badań, a uzyskanie jasnego obrazu ogromnie pomogłoby naukowcom w opracowaniu profilaktyki zakażeń prątkami.

    Jedną z metod wykorzystywanych przez bakterie, aby skutecznie wprowadzić się w stan "hibernacji" jest wytwarzanie przetrwalników, które są silne, stabilne i mogą latami pozostawać nieaktywne. Pracując nad czymś zupełnie innym, zespół naukowców z Uppsali poczynił pewne intrygujące obserwacje na temat jednego z typów prątków, co doprowadziło do zmiany kierunku badań. Zespół postanowił zbadać cykl życiowy prątka morskiego (Mycobacterium marinum, Mm), który powoduje choroby gruźlicopodobne u ryb i żab.

    "Śledziliśmy zmiany w wielkości komórek i rozmieszczeniu DNA w hodowli Mm na płytce Petriego przez pełny cykl życiowy - od posiewu na świeżej pożywce, poprzez gwałtowny wzrost, po fazę stałą - za pomocą cytometrii przepływowej i mikroskopii" - wyjaśniają autorzy. Cytometria przepływowa jest wykorzystywana do liczenia i badania mikroskopijnych cząstek zawieszonych w płynie.

    Naukowcy zaobserwowali, że w fazie stałej hodowle Mm zawierały dużą liczbę bardzo małych komórek obok dużych. Skanowanie mikroskopem elektronowym (SEM) potwierdziło obecność wielu jednakowych, małych i błyszczących cząstek.

    Aby przekonać się, że te cząstki to rzeczywiście przetrwalniki, naukowcy zastosowali barwienie różnicujące (na które przetrwalniki reagują w charakterystyczny sposób) oraz przeprowadzili próbę tolerancji ciepła, by sprawdzić, jak cząstki zareagują na stres (przetrwalniki mają wysoką tolerancję na stres fizyczny i chemiczny). Wykorzystali również bioinformatykę, aby sprawdzić, czy cząstki są wyposażone w aparat genetyczny niezbędny do wejścia w stanu przetrwalnikowy i wyjścia z niego.

    Burząc podręcznikowe definicje zachowania się prątków, naukowcy stwierdzili, że prątki Mm są w stanie wytwarzać przetrwalniki.

    "Jeżeli przetrwalnikowanie jest powszechnym mechanizmem wykorzystywanym przez prątki w reakcji na warunki środowiskowe - czytamy w podsumowaniu - przypuszczamy, że może to być jeden ze sposobów osiągania przez nie stanu uśpienia w żywicielu. To odkrycie otwiera nieznany dotąd obszar rozwoju prątków i może zapewnić nowe narzędzia do zwalczania chorób wywoływanych przez prątki, takich jak gruźlica, poprzez profilaktykę samej choroby i/lub jej przenoszenia przez przetrwalniki."

    Zważywszy na bliski związek prątków Mm z czynnikiem wywołującym wrzód Buruli - jedną z najszybciej pojawiających się chorób wywoływanych prątkami - naukowcy przypuszczają, że odkrycia mogą być interesujące również ze względu na profilaktykę tej choroby.

    "Otwiera się zupełnie nowy rozdział mykobakteriologii" - zauważył dr Kirsebom. "Teraz być może będziemy mogli zrozumieć, w jaki sposób prątki przechodzą w stan hibernacji i powodują utajone infekcje."

    Wiadomo, że obok wywoływania gruźlicy, trądu i wrzodu Buruli, prątki powodują chorobę Johnego u bydła oraz mogą mieć związek z chorobą Crohna u ludzi. Odkrycie, że prątki potrafią wytwarzać przetrwalniki, wzbogaca w sposób nieoceniony wiedzę na temat sposobu, w jaki wchodzą one w stan utajenia i wychodzą z niego oraz jak się rozprzestrzeniają.

    Źródło: CORDIS

    Więcej informacji:

    Proceedings of the National Academy of Sciences
    http://www.pnas.org

    Uniwersytet w Uppsali
    http://www.uu.se

    Źródło danych: Proceedings of the National Academy of Sciences; Uniwersytet w Uppsali
    Referencje dokumentu: Ghosh J., et al. (2009) Sporulation in mycobacteria. PNAS (w druku). DOI: 10.1073/pnas.0904104106.

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Prątki inne niż gruźlicze (ang. Mycobacteria other than tuberculosis - MOTT), prątki niegruźlicze (ang. Nontuberculosis mycobacteria - NTM) lub prątki atypowe to grupa różnych gatunków prątków innych niż prątek gruźlicy (Mycobacterium tuberculosis), czyli wywołujący gruźlicę oraz Mycobacterium leprae, który ze względu na silnie odrębny przebieg choroby (trąd) został sklasyfikowany osobno. Obecnie stwierdza się wzrost liczby zachorowań wywołanych przez MOTT, którego nie można tłumaczyć jedynie ulepszeniem technik identyfikacji. W USA stanowią one 10% zakażeń prątkami (w niektórych rejonach ten odsetek wynosi 50%). Znacznym problemem klinicznym w leczeniu osób zakażonych prątkami atypowymi jest to, że wykazują one naturalną oporność wobec leków przeciwgruźliczych. Gruźlica (łac. tuberculosis, TB – tubercule bacillus) – powszechna i potencjalnie śmiertelna choroba zakaźna, wywoływana przez prątka gruźlicy (Mycobacterium tuberculosis). Gruźlica dotyczy najczęściej płuc (gruźlica płucna) lecz również może atakować ośrodkowy układ nerwowy, układ limfatyczny, naczynia krwionośne, układ kostno-stawowy, moczowo-płciowy oraz skórę. Inne mykobakterie takie jak Mycobacterium bovis, Mycobacterium africanum, Mycobacterium canetti czy Mycobacterium microti wywołują choroby zwane mykobakteriozami i z reguły nie infekują zdrowych osób dorosłych, natomiast są często spotykane u osób z upośledzeniem odporności, np. w przebiegu AIDS. Mykobakterioza - choroba wywołana przez prątki (łac. Mycobacterium), inne niż prątek gruźlicy, które są nazywane prątkami atypowymi lub niegruźliczymi (NTM non-tuberculous mycobacteria lub MOTT mycobacteria other than tuberculousis). W Polsce stwierdza się około 200 przypadków rocznie.

    Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) – czasopismo naukowe United States National Academy of Sciences publikujące głównie prace biomedyczne, rzadziej z zakresu fizyki, matematyki i nauk społecznych. Wydanie drukowane jest tygodnikiem. Wersja internetowa PNAS-u codziennie zawiera nowe artykuły. Pierwsze wydanie ukazało się w 1915 r. Mycobacterium bovis – tlenowa, wolno rosnąca bakteria należąca do rodziny Mykobakterii, będąca przyczyną gruźlicy u bydła. Spokrewniona z ludzkim prątkiem gruźlicy; może w szczególnych przypadkach wywoływać zachorowania u ludzi, łamiąc barierę gatunkową.

    Mycobacterium leprae – kwasooporna, słabo Gram-dodatnia bakteria, która jest czynnikiem etiologicznym trądu – choroby zakaźnej występującej głównie w krajach tropikalnych. Podobnie jak w przypadku prątków gruźlicy, bakterie rozmnażają się powoli, okres inkubacji jest długi, nawet do 20 lat. Objawy kliniczne zależą głównie od odpowiedzi immunologicznej gospodarza. Została odkryta w 1873 roku przez norweskiego lekarza Gerharda Armauera Hansena. Prątek gruźlicy (łac. Mycobacterium tuberculosis) – kwasooporna (barwienie metodą Ziehla-Neelsena), słabo Gram-dodatnia bakteria, która jest czynnikiem etiologicznym groźnej choroby zakaźnej – gruźlicy. Należy do rodziny Mycobacteriaceae i wchodzi w skład grupy prątków gruźliczych.
    Po raz pierwszy bakteria ta została wyodrębniona przez niemieckiego uczonego Roberta Kocha, który publicznie poinformował o tym odkryciu w trakcie krótkiego wykładu wygłoszonego 24 marca 1882 roku w Physiologische Gesellschaft w Berlinie.

    Gruźlica (łac. Tuberculosis) – choroba zakaźna zwierząt, w tym ludzi (→ gruźlica człowieka), wywoływana przez prątki gruźlicy. Występuje na całym świecie.

    Dodano: 11.06.2009. 15:11  


    Najnowsze