了解微生物生物膜可以帮助对抗弹性感染

使我们生病的细菌通常有办法逃避我们的攻击他们。也许其中最主要的策略是粘,armor-like咕,称为生物膜矩阵,包围的致病生物体。

这种防御工作,有时以悲剧的方式。例如,生物膜形成容易和无形导管等医疗器械和植入物是高度耐药,否则治疗。他们造成的感染成千上万的生活成本和每年数十亿美元在美国

“没有批准抗菌素治疗生物膜。治疗生物膜的唯一方法是物理删除它从身体,”说大卫安第斯山脉医学教授威斯康辛大学医学与公共卫生学院。

在一项新的研究中为了更好地理解和应对这些结构,安第斯山脉和他的同事发现的一些关键蛋白质在生物膜的真菌白色念珠菌控制如何抵抗抗真菌药物和他们如何成为分散到全身。

而更多的工作是必要的,新发现的蛋白质提供潜在的药物靶点损害病原体的抗菌防御。事实上,研究发现假丝酵母不能让这些蛋白质对现有抗真菌氟康唑更敏感。

然而,同样干扰这些蛋白质使生物膜更容易扩散到肾脏感染大鼠模型。这是一个缺点,进一步的研究将需要解决。

安第斯山脉和他的团队,包括佐治亚大学生物学教授米切尔,亚伦发表了他们的发现10月29日在《自然通讯》杂志上。

假丝酵母是一个神秘的生物。真菌通常使其在健康的人,没有不良影响。但它可以很容易感染免疫力低下的个人,甚至那些否则。

生物膜是由一个复杂的汤的材料由单个细胞分泌,包括蛋白质。研究人员用一种机器学习算法通过数以百计的这些蛋白质识别屏幕可能参与生物膜的生产和功能。他们发现了63个蛋白质进一步调查。

当研究人员创建假丝酵母突变体无法使这些蛋白质,其中13变得更容易抗真菌氟康唑在实验室测试。

安第斯山脉实验室,专门测试抗药性发展中动物模型,研究蛋白质在老鼠模型中涉及静脉导管。这些导管插入大血管,通常在几个月来帮助提供药物,如化疗治疗期间。因为他们花很长时间在身体,导管容易成为感染的来源。

当研究者测试了四个的13个非真菌突变体在大鼠模型中,所有四个仍像先前的实验室测试已经证明对氟康唑敏感。而抗真菌几乎不影响正常假丝酵母生物膜,减少变异真菌种群下降了30倍或更多。

生物膜的不只是驱动耐药性。他们影响病原体的整个生命周期。“生物膜的生命周期的最后一个步骤是分散的。离开细胞生物膜和扩散到身体的其他部位,“安第斯山脉说。这个全身扩散大大增加感染的风险。

研究人员发现17突变体影响扩散过程;他们中的大多数分散的更容易。在老鼠身上进行了测试,三种high-dispersal突变导致的传播增加了10倍以上假丝酵母肾脏。

有趣的是,两个突变体都更容易肾抗真菌和更有可能驱散,正面和负面的临床结果。安第斯山脉说这重叠的功能——部分抗菌、部分控制分散,表明蛋白质在生物膜中发挥复杂的角色。

安第斯山脉的实验室已经发现了一种药物,可以干扰真菌的防御。他们最近发现抗真菌turbinmicin -安第斯山脉和他的同事在2020年发现哪一个——可以阻止假丝酵母这些蛋白质的分泌能力和其他组件的生物膜,使病原体更容易受到药物。

参考:Zarnowski R,诺尔,小羊皮毫克,et al。真菌生物膜发展的协调细胞外泡货物。Nat Commun。2021;12 (1):6235。doi:10.1038 / s41467 - 021 - 26525 - z

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。