Исследователи из Университета штата Айова определили генетический процесс, с помощью которого некоторые бактерии Escherichia coli адаптируются к почкам человека, что может привести к новым методам лечения, чтобы остановить инфекции мочевыводящих путей.
E. coli, бактерии, которые обычно колонизируют кишечник, иногда могут вызывать инфекции мочевыводящих путей, когда попадают в мочевой пузырь и почки – если они могут адаптироваться к новой среде. В новой статье этим летом группа исследователей из штата Айова показала, что уроптогенный E. coli могут сделать это, приобретая новые признаки с помощью процесса, называемого двухкомпонентной трансдукцией сигнала.
"Бактериальные патогены и их хозяева эволюционируют совместно, при этом обе стороны участвуют в гонке вооружений. Для того, чтобы E. coli, чтобы процветать в среде за пределами кишечника, такой как почки, они должны адаптироваться," сказал Вентонг Цай, ассистент ветеринарной микробиологии и профилактической медицины и первый автор исследования.
Исследователи обнаружили, что E. coli, скорее всего, приобретают эту адаптивную способность посредством горизонтального переноса генов, процесса, посредством которого организмы обмениваются генами с соседними организмами или окружающей средой. Они получают эти гены от других организмов, которые уже присутствуют в урогенитальной области и адаптировались к окружающей среде, – сказал Ганву Ли, доцент-исследователь Колледжа ветеринарной медицины ISU и автор исследования.
Исследователи обнаружили, что нарушение процесса адаптации значительно снижает способность E. coli, чтобы вызвать заболевание, что побудило исследователей поверить в то, что их работа может привести к созданию новых противомикробных препаратов для сдерживания инфекций мочевыводящих путей, особенно пиелонефрита, серьезной инфекции почек.
Цай сравнил двухкомпонентную систему сигнализации с радаром. Бактерии должны уметь обнаруживать сигнал, позволяющий им адаптироваться к почечной среде. Блокируя "антенна радара," или киназа сигнальной системы, которая воспринимает сигнал, бактериям гораздо труднее колонизировать почки, сказал он.
"Система состоит из двух компонентов," он сказал. "Один принимает сигнал, как антенна радара, а другой преобразует сигнал для генерации сотового ответа. Мы надеемся, что сможем обнаружить новую молекулу, которая может блокировать получение сигнала."
Ли сказал, что на инфекции мочевыводящих путей приходится 1 доллар.6 миллиардов расходов на здравоохранение и 7 миллионов посещений кабинета врача в США ежегодно.
"И от 80 до 90 процентов инфекций мочевыводящих путей вызваны уропатогенными бактериями E. coli, так что это огромная проблема," Ли сказал.