• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • W jaki sposób interakcje bakteryjne wywołują infekcję

    03.12.2009. 15:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    W ramach prac finansowanych ze środków unijnych zespół naukowców zidentyfikował nowy układ genów, który może być odpowiedzialny za infekcje wywoływane przez mikroorganizmy chorobotwórcze, takie jak paciorkowiec grupy A, odpowiedzialny co roku za tysiące zgonów. Badania prowadzone w ramach projektu PATHOGENOMICS, dofinansowanego na kwotę 3 mln EUR z Szóstego Programu Ramowego (6PR), pomogą naukowcom zdobyć większą wiedzę o sposobie, w jaki interakcje bakterie-żywiciel prowadzą do infekcji paciorkowcowej. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie PLoS (Public Library of Science) Pathogens.

    Wzrost liczby infekcji wywoływanych przez mikroorganizmy chorobotwórcze jest podsycany rosnącą odpornością na leki przeciwzakaźne oraz przez globalną turystykę i migracje. Jednym z tych mikroorganizmów jest chorobotwórcza bakteria - paciorkowiec grupy A (GAS) - która usadawia się w górnych drogach oddechowych człowieka.

    Zwykle bakterie są nieaktywne, ale czasami wywołują różnego typu choroby: począwszy od pomniejszych infekcji skóry i gardła, takich jak liszajec i paciorkowcowe zapalenie gardła, po poważniejsze inwazyjne, takie jak zespół wstrząsu toksycznego czy martwicze zapalenie powięzi - tzw. "choroba zgorzelinowa", o której było głośno w mediach w ciągu kilku ostatnich lat. Poważne stany gorączki reumatycznej i choroby reumatycznej serca również są wywoływane przez tę samą bakterię, która odpowiada szacunkowo za 500.000 zgonów rocznie.

    Projekt PATHOGENOMICS (Transeuropejska współpraca i koordynacja sekwencjonowania genomu oraz genomiki funkcjonalnej mikroorganizmów chorobotwórczych u człowieka) ma na celu łączenie programów badawczych w różnych krajach w celu finansowania i koordynowania projektów badawczych związanych z genomem.

    Obecnie niewiele wiadomo na temat przyczyny nagłego przekształcania się bakterii GAS w stan chorobotwórczy. Bakterie zwykle występują jako "zbiorowość", a nie pojedyncze mikroorganizmy, co sprawia, że wykorzystywane przez nie systemy komunikacji mają kluczowe znaczenie dla określenia ich interakcji z żywicielem.

    Większa część komunikacji między komórkami bakterii odbywa się za pomocą molekuł sygnalizacyjnych, które są wydzielane i "wyczuwane" przez bakterie. Jeżeli poziom molekuł sygnalizacyjnych jest wystarczająco wysoki to może aktywować ekspresję genów, która może koordynować zachowanie komórek bakteryjnych. Niemniej aktywacja ma miejsce wyłącznie w przypadku występowania wystarczającej liczby bakterii (proces zwany "quorum-sensing").

    W ramach badań pod kierunkiem profesora Emanuela Hanskiego z Wydziału Medycznego Hebrajskiego Uniwersytetu w Jeruzalem odkryto nowy układ genów w bakterii GAS i w powiązanym szczepie paciorkowców grupy G (GGS). Geny te są aktywowane przez peptyd quorum-sensing zwany SilCR. Peptyd SilCR nie funkcjonuje w wysoce inwazyjnych szczepach GAS, co sugeruje, że nowo odkryte geny mogą być zaangażowane w kolonizację i ustalanie komensalnych relacji żywiciel-bakterie.

    Wyniki badań wskazują również, że szczepy GAS i GGS mogą "wyczuwać" wzajemnie swoje molekuły SilCR, co oznacza, że mogą koordynować swoją patogenność i stwarzać nowy system komunikacji między sobą.

    "Ostatnie badania otwierają fascynujące możliwości nadzorowania patogenności paciorkowców A, które mogą wywoływać kilka inwazyjnych chorób zagrażających życiu" - mówi dr Marion Karrasch-Bott z niemieckiego instytutu badawczego Forschungszentrum Jülich GmbH, koordynatorka projektu PATHOGENOMICS.

    Jak dodaje: "Naukowcy nie tylko zidentyfikowali nowy element genetyczny, który kontroluje zjadliwość bakterii, ale również układ genów regulowany przez ten element. To pomoże nam pogłębić wiedzę na temat sposobu, w jaki interakcje bakterie-żywiciel mogą prowadzić do wspólnego egzystowania w jednych przypadkach lub do gwałtownych infekcji w innych i przyczyni się ostatecznie do opracowania innowacyjnych leków, które będą mogły zapobiec podjęciu przez bakterie złej decyzji."

    rdo: CORDIS

    informacji: PATHOGENOMICS: http://www.pathogenomics-era.net PLoS Pathogens: http://www.plospathogens.org/home.action Teksty pokrewne: 30384, 31494 Kategoria: Wyniki projektów
    Źródło danych: PLoS Pathogens
    Referencje dokumentu: Belotserkovsky, I. et al. (2009). Functional analysis of the quorum-sensing streptococcal invasion locus (sil). PLoS Pathogens. DOI:10.1371/journal.ppat.1000651.
    Indeks tematyczny: Koordynacja, wspólpraca; Nauki biologiczne; Medycyna, zdrowie; Badania Naukowe RCN: 31540   W góre . O tym serwisie . Serwisy CORDIS . Helpdesk . © . Ważne informacje prawne Administratorem witryny CORDIS jest Urząd Publikacji

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Bartoneloza – jedna z odzwierzęcych chorób zakaźnych, wywołana przez bakterie rodzaju bartonella, zazwyczaj przenoszone na człowieka przez owady. Do zakażenia dochodzi przez ukąszenie. W zależności od gatunku bakterii wywołujących infekcję, możemy mieć do czynienia z różnymi batonelozami: Flora fizjologiczna człowieka – tradycyjna nazwa mikroorganizmów występujących naturalnie w organizmie człowieka bez wywoływania objawów chorobowych. W związku z tym, że bakterie nie należą do królestwa roślin bardziej odpowiednią nazwą byłaby tutaj "biota fizjologiczna człowieka". U człowieka prawidłowo występuje około 10 bakterii, w większości beztlenowych. Niektóre grzyby także mogą stanowić skład prawidłowej flory, natomiast wirusy, pasożyty i priony do niej nie należą i zawsze są uznawane za chorobotwórcze. U osób z osłabioną odpornością flora fizjologiczna może powodować zakażenia, które nazywane są oportunistycznymi. Szerszym pojęciem jest mikrobiom, który obejmuje nie tylko mikroorganizmy komensalne i wpływające pozytywnie na organizm ludzki, ale również chorobotwórcze. Jego poznaniem zajmuje się Human Microbiome Project. Zgorzel gazowa – zakażenie wywołane w większości przez bakterię Clostridium perfringens jak również Clostridium novyi, Clostridium septicum, Clostridium heamoliticum, Clostridium sordelli, która rośnie i rozwija się bardzo szybko w środowisku ubogim w tlen. Zwykle infekcji tej towarzyszą inne bakterie. Szczególnie podatne na zakażenie są tkanki o ubogim ukrwieniu. Bakteria atakuje i niszczy komórki organizmu w obszarze infekcji, która szerzy się błyskawicznie. W procesie tym bakterie uwalniają do tkanek gaz, który jest wyczuwalny palpacyjnie i widoczny w badaniu RTG. Ponadto bakterie uwalniają toksyny (włącznie z toksyną alfa), które uszkadzają narządy takie jak serce i nerki prowadząc do śmierci. W leczeniu oprócz antybiotykoterapii i opracowania chirurgicznego stosuje się hiperbarię tlenową.

    Chorobami tropikalnymi nazywamy grupę schorzeń, które albo występują wyłącznie w krajach o klimacie tropikalnym/subtropikalnym, albo są w tych regionach szczególnie często spotykane, ale mogą się szerzyć także w innych strefach klimatycznych. Choroby tropikalne mogą być wywoływane przez: bakterie, wirusy, grzyby, pasożyty jedno- i wielokomórkowe. Do zakażenia dochodzi bądź bezpośrednio, bądź za pośrednictwem wektorów. Hemoplazmy - atypowe bakterie o powinowactwie do krwinek czerwonych. Te bakterie infekują erytrocyty, przyłączając się do powierzchni czerwonych krwinek. Początkowo termin "hemoplazma" odnosił się do hematotropowych mykoplazm. Znaczenie terminu jest szersze i obejmuje również alfaproteobakterie, które zachowują się podobnie jak mykoplazmy w organizmie ssaków. Powodują one niedokrwistość i małopłytkowość immunologiczną u zwierząt (np. kotów czy owiec). Opisano również pojedyncze przypadki zakażeń ludzi /pojedyncze opisy mogą wynikać z braku wiedzy na temat zakażeń hemoplazmami i ograniczeń diagnostycznych/. Wiele członków rodziny Anaplasmataceae przystosowały się do pasożytowania w stawonogach, niektóre są przekazywane przez ugryzienia kleszcza i mogą być przyczyną infekcji u ludzi np. z AIDS lub na leczeniu immunosupresyjnym. Bakterie te prowadzą życie wewnątrzkomórkowe, są Gram-ujemne.

    Public Library of Science (PLoS) – projekt non-profit rozwijania zbioru czasopism naukowych i innej literatury naukowej, dostępnego na licencjach wolnej dokumentacji. W 2006 r. w ramach tego projektu publikowane były następujące czasopisma: PLoS Biology, PLoS Medicine, PLoS Computational Biology, PLoS Genetics, PLoS Pathogens i PLoS Clinical Trials. Choroby bakteryjne – choroby wywoływane przez szkodliwe bakterie. W zakażeniu bakterie (zwane również patogenami lub czynnikami etiologicznymi) wnikają w sposób bierny lub czynny do organizmu roślinnego lub zwierzęcego, w obrębie którego rozmnażają się i wywołują odpowiedź odpornościową. Chorobom takim towarzyszą często m.in.: stany zapalne, gorączka, wymioty i biegunka. W leczeniu stosuje się antybiotyki oraz inne środki bakteriobójcze.

    Bakteriofag, fag – wirus atakujący bakterie. Przeważnie dany bakteriofag zdolny jest do infekcji tylko jednego gatunku (a czasem tylko szczepu) bakterii. Mogą przybierać kształty złożone (buławkowate), pałeczkowate lub wielościenne. Paciorkowcowe zapalenie gardła (ang. streptococcal pharyngitis) (zwane także bakteryjną infekcją gardła i migdałków (ang. strep throat)) – choroba powodowana przez bakterie paciorkowca grupy A, które atakują gardło, migdałki i czasem krtań. Typowe objawy to gorączka, ból gardła oraz obrzęknięte węzły limfatyczne szyjne. Paciorkowcowe zapalenie gardła stanowi 37% chorób gardła u dzieci.

    Błonica – choroba zakaźna, najczęściej występująca u dzieci, wywoływana przez maczugowiec błonicy (łac. Corynebacterium diphtheriae). Głównym czynnikiem chorobotwórczym jest wytwarzany przez niektóre szczepy tych bakterii jad - toksyna błonicza.

    Integron – element genetyczny obecny w genomie bakterii zdolny do włączania dodatkowych genów w wyniku umiejscowionej rekombinacji. Nazwa może być stosowana zarówno do genu kodującego specyficzną miejscowo rekombinazę, jak i do struktury składającej się z genu integrazy wraz z kasetą genową, czyli przenoszonych genów oraz promotora transkrypcji, umożliwiającego ekspresję przeniesionych genów. Stwierdzono także istnienie integronów z kilkoma kasetami genów.

    Oporność na antybiotyki – cecha części szczepów bakteryjnych, która umożliwia im przeciwstawianie się wpływowi antybiotyku. W zależności od pochodzenia, dzieli się ją na pierwotną (naturalna struktura bakterii uniemożliwiająca działanie leku) lub nabytą – na skutek nabycia genów oporności od innych bakterii lub spontanicznych mutacji. Częsta oporność wśród bakterii wiąże się z nieracjonalną antybiotykoterapią oraz zbyt dużym zużyciem tych leków w przemyśle spożywczym. Riketsjozy – grupa chorób wywoływanych przez bakterie z rodziny Rickettsiales. Zwykle są to ostre choroby gorączkowe.

    Dur rzekomy - choroba, która przebiega podobnie jak dur brzuszny, ale łagodniej, a powikłania występują bardzo rzadko. Wywoływana jest przez bakterie Salmonella paratyphi.

    Dodano: 03.12.2009. 15:12  


    Najnowsze