Модель Fly предлагает новый подход к раскрытию «сложного» патогена

Clostridium difficile Возбудитель берет свое название от французского слова «трудный». Бактерия, которая, как известно, вызывает симптомы от диареи до опасного для жизни повреждения толстой кишки, C. difficile является частью растущей эпидемии беспокойства для пожилых людей и пациентов, принимающих антибиотики.

Вспышки C. difficileчисло случаев инфицирования постепенно увеличивалось в западных странах, причем в одних только Соединенных Штатах ежегодно регистрировалось 29 000 случаев смерти.

Теперь биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего проводят параллели с недавно разработанными моделями обыкновенной плодовой мухи, чтобы помочь заложить основу для новых методов борьбы с распространением возбудителя. Их отчет опубликован в журнале iScience,

«C. difficile инфекции представляют серьезную опасность для госпитализированных пациентов », — сказал Этан Биер, выдающийся профессор в Отделе биологических наук и директор по науке подразделения Калифорнийского университета в Сан-Диего Института генетики и общества Тата (TIGS).« Это исследование открывает новый путь для понимания того, как этот патоген получает преимущество перед другими полезными бактериями в микробиом человека через его производство токсичных факторов. Такие знания могут помочь в разработке стратегий по сдерживанию этого патогена и уменьшению причиняемых им великих страданий ».

Как и в случае большинства бактериальных патогенов, C. difficile секретирует токсины, которые попадают в клетки-хозяева, нарушают ключевые сигнальные пути и ослабляют нормальные защитные механизмы хозяина. Самые сильные штаммы C. difficile Высвободите двухкомпонентный токсин, который запускает ряд сложных клеточных реакций, кульминацией которых является образование длинных мембранных выступов, которые позволяют бактериям более эффективно прикрепляться к клеткам-хозяевам.

Ученые Калифорнийского университета в Сан-Диего из лаборатории Бира создали штаммы плодовых мух, которые способны экспрессировать активный компонент этого токсина, известного как «CDTa». Штаммы позволили им изучить сложные механизмы, лежащие в основе токсичности CDTa в живых модель Система сфокусирована на кишечнике, который является ключевым, поскольку пищеварительная система этих маленьких мух удивительно похожа на пищеварительную систему человека.

«Муха кишечника обеспечивает быструю и удивительно точную модель для кишечника человека, который является местом заражения C. difficile, — сказал Бьер. — Множество сложных генетических инструментов у мух может выявить новые механизмы того, как токсичные факторы, вызываемые бактериями, нарушают клеточные процессы и молекулярные пути. Такие открытия, однажды подтвержденные в системе млекопитающих или клетках человека, могут привести к новым методам лечения для предотвращения или уменьшения тяжести C. difficile инфекции «.

Модель плодовой мухи дала исследователям четкий путь для изучения генетических взаимодействий, нарушенных от CDTa. В конечном итоге они обнаружили, что токсин вызывает разрушение сетей, которые необходимы для поглощения питательных веществ. В результате, масса тела мух, выход фекалий и общая продолжительность жизни были значительно снижены, имитируя симптомы у человека. C. difficile-инфицированные пациенты.