تحقیقات نشان می دهد که چگونه یک پاتوژن باکتریایی ساختارهای سرنگ مانند ایجاد می کند تا روده ها را آلوده کند

محققان مرکز پزشکی UT Southwestern کشف کرده‌اند که چگونه یک باکتری که افراد را پس از خوردن صدف‌های خام یا نپخته آلوده می‌کند، ساختارهای سرنگ مانندی ایجاد می‌کند تا سموم خود را به سلول‌های روده تزریق کند. یافته ها، منتشر شده در ارتباطات طبیعت، می تواند منجر به راه های جدیدی برای درمان مسمومیت غذایی ناشی از ویبریو پارهمولیتیکوس.

ما اولین شواهد بصری را ارائه کرده‌ایم که نشان می‌دهد چگونه یک پاتوژن باکتریایی روده از این روش مونتاژ برای ساختن سرنگی برای تزریق یک تزریق کشنده به سلول‌های روده استفاده می‌کند. این کار دیدگاه جدیدی از چگونگی واکنش موثر باکتری های روده ای در مواجهه با اسیدهای صفراوی و ایجاد یک سیستم بیماری زایی ارائه می دهد.

کیم اورث، دکترا، پروفسور بیولوژی مولکولی و بیوشیمی، محقق موسسه پزشکی هاوارد هیوز، و محقق WW Caruth, Jr. در تحقیقات بیومدیکال در UTSW

V. پارهمولیتیکوس، معمولاً در آب‌های گرم ساحلی یافت می‌شود و علت اصلی مسمومیت غذایی مرتبط با غذاهای دریایی است. افراد آلوده اغلب اسهال، گرفتگی عضلات، استفراغ، تب و لرز دارند.

محققان این را می دانستند V. parahaemolyticus مولکول ها را با استفاده از ساختاری به نام سیستم ترشح نوع III 2 (T3SS2) به سلول های انسانی تزریق می کند. با این حال، این سرنگ‌ها که از 19 پروتئین مختلف تشکیل شده‌اند، تا زمانی که باکتری‌ها در داخل روده قرار نگیرند، تولید یا مونتاژ نمی‌شوند. دانشمندان دقیقاً مطمئن نبودند که چگونه این اتفاق می افتد.

آخرین یافته ها بر اساس کار مطالعه قبلی آزمایشگاه Orth است. دکتر اورث و همکارانش اجزای آن را برچسب گذاری کردند V. parahaemolyticus T3SS2 با نشانگرهای فلورسنت و از میکروسکوپ با وضوح فوق العاده برای ردیابی مکان آنها استفاده کرد زیرا باکتری ها در شرایط مختلف رشد می کردند. محققان کشف کردند که وقتی V. parahaemolyticus در معرض اسیدهای صفراوی – مولکول های گوارشی در روده ها – باکتری ها DNA حاوی ژن های T3SS2 را به غشای خود منتقل می کنند.

سپس، در محل دقیقی که T3SS2 مورد نیاز است، V. parahaemolyticus آن DNA را به RNA رونویسی می کند، RNA را به پروتئین ترجمه می کند و اجزای T3SS2 را از طریق غشاء در فرآیندی به نام انتقال جمع می کند. دکتر اورث گفت: «مثل تماشای مونتاژ کارخانه ای است که یک ماشین مولکولی بزرگ را ظرف یک ساعت تولید می کند.

قبلاً تصور می شد که این مراحل در مکان های متفاوت تری در اطراف یک سلول رخ می دهد، اما جمع کردن دستگاه ها در یک مکان روی غشای باکتری به احتمال زیاد کمک می کند. V. parahaemolyticus ساخت سریعتر و کارآمدتر T3SS2 و آلوده کردن سلولها. از آنجایی که سایر باکتری های بیماری زا روده حاوی اجزای مولکولی مشابه هستند V. parahaemolyticusفرضیه محققان، پدیده انتقال ممکن است به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد.

کاران کاوال، متخصص تحقیقات UTSW، دکترا، نویسنده اول مقاله، گفت: «یافته‌های ما نشان می‌دهد که سایر پاتوژن‌های دستگاه گوارش نیز ممکن است از این مکانیسم برای میانجی‌گری مونتاژ کارآمد ماشین‌های مولکولی پیچیده در پاسخ به نشانه‌های محیطی استفاده کنند.

کار بیشتری لازم است تا بدانیم کدام باکتری از انتقال برای ساختن ساختارهای T3SS خود استفاده می‌کند و آیا می‌توان داروهایی ساخت که انتقال را برای درمان مسدود می‌کنند. V. parahaemolyticus عفونت ها

جانانی جایشانکار، محقق UTSW نیز در این مطالعه مشارکت داشت.

دکتر اورت دارای کرسی Earl A. Forsythe در علوم زیست پزشکی و عضو آکادمی ملی علوم است.

این مطالعه توسط بنیاد ولچ (I-1561)، بنیاد روزی روزگاری، و مؤسسه ملی بهداشت (R35 GM134945، R35 GM128674، 1S10OD021685-01A1) پشتیبانی شد.