Odkrycie przetrwalników prątków rzuca więcej światła na gruźlicę :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Naukowcy opracowali szybką metodę określania genów odpowiedzialnych za wirulencję prątków gruźlicy

W jaki sposób interakcje bakteryjne wywołują infekcję

Wzrost zakażeń wywoływanych przez rotawirusy

Naukowcy odkryli gen odpowiedzialny za ryzyko wystąpienia chorób nerek

Naukowcy badają, w jaki sposób mózg przetwarza nowe słowa

Naukowcy odkrywają, jak dzikie zwierzęta wywołują infekcję bydła

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.

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

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. pełny tekst

Randy W. Schekman (ur. 30 grudnia 1948 w Saint Paul) amerykański biolog komórki, profesor University of California w Berkeley, członek National Academy of Sciences, laureat nagrody im. Alberta Laskera w dziedzinie podstawowych badań medycznych oraz nagrody im. Louisa Gross Horwitza, redaktor naczelny czasopisma naukowego Proceedings of the National Academy of Sciences Odkrywca m.in. genów SEC, działających na szlakach sekrecyjnych, oraz kompleksu COPII. pełny tekst

Maczugowce (Corynebacteriaceae z gr. corönë (węzłowaty) i bacterion (pałeczka)) zaliczana do formy wydłużonej forma morfologiczna Gram-dodatnich bakterii tlenowych lub względnie beztlenowych. U niektórych widoczne ziarnistości. Mogą tworzyć przetrwalniki. Kształtem przypominają maczugę. pełny tekst

Brucella - to rodzaj Gram ujemnych bakterii będących przyczyną zakaźnej choroby - brucelozy. Brucella ma kształt małej pałeczki, nie posiada rzęsek (a więc zdolności ruchu), otoczki, nie wytwarza też przetrwalników. Drobnoustrój opisał po raz pierwszy David Bruce u zmarłego na Malcie chorego (stąd też inna nazwa: choroba maltańska). Rezerwuarem zarazka są zwierzęta. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".