Forscher am Institut für Genome Sciences an der University of Maryland School of Medicine haben eine neue Technik , die die Aktivität eines krankheitserregenden Mikroben und der Wirtszellantwort auf diesen Erreger gleichzeitig verfolgen können entwickelt. Mit der neuen Methode, um Chlamydia trachomatis -Infektion zu untersuchen, beobachtete das Studienteam , wie die Reaktion der infizierten Zelle trägt zu einem der Markenzeichen Ergebnisse der Chlamydienerkrankungen- Gewebenarbenbildung . Ihre Ergebnisse erscheinen in der Fachzeitschrift PLoS ONE .
Chlamydia trachomatis ist ein intrazelluläres , krankheitserregenden Bakterien für die häufigsten menschlichen verantwortlich sexuell übertragbare Infektionen (STI ) und infektiöse Blindheit ( Trachom ) weltweit . Sexuell übertragbare Chlamydien- Infektionen sind oft asymptomatisch , und Gewebeschäden und Narbenbildung führen. Beispielsweise können Chlamydien -induzierte Narbengewebe innerhalb der Eileiter die Tubenöffnungzu blockieren und führen zu Unfruchtbarkeit . In Trachom, Chlamydien Vernarbung der Auskleidung der Innenseite der Augenlider Gewebe führt zu Inversion und direkte Abrasion der Hornhaut durch die Augenwimpern Wimper, was schließlich in der Hornhaut Drehen opak.
Die zentrale Paradox der Chlamydien-Infektion ist, dass menschliche Immunsystem und zellulären Reaktionen auf die Infektion tragen zur Krankheit. Ein interdisziplinäres Team von Genomwissenschaftler und Bioinformatiker konnten ein innovatives Verfahren mit neuen RNA -Seq -Technologie, um das komplexe Zusammenspiel zwischen eindringenden pathogenen Bakterien und ihren Wirtssäugetierzellenzeigen, zu entwickeln.
"Next Generation Sequencing -Technologie fortgeschritten ist , so dass wir nun diese hoch entwickelte Analysewerkzeuge bis hin zu komplexen bakteriellen Infektionen von menschlichen Zellen , selbst in sehr frühen Punkte von Infektionen. Diese frühen Ereignisse oft die Bühne für Krankheit viel später auftreten ", sagt Garry Myers , Ph.D., Assistant Professor für Mikrobiologie und Immunologie am Institut für Genome Sciences (IGS) an der University of Maryland School of Medicine und leitende Autor auf dem Papier. " Wir fanden, dass die Reaktion auf Chlamydien-Infektion ist schnell und dramatisch und beobachtet viele neuartige Wirtszelle transkriptionale Reaktionen auf die Infektion. Insbesondere waren wir in der Lage, abnormale Expression früher Gene der Wirtzelle bekannt, Narbenbildung induzieren identifizieren , und die Expression von zahlreichen Gene , die die Bausteine von fibrotischen Narben kodieren ", sagte Myers. "Es scheint, dass eine Reihe von Dominosteinen beginnen, so bald fallen, wie Chlamydia eine Zelle infizieren . Je nachdem, wie der Einzelne auf diese Infektion reagiert , diese Wirtsantworten zu induzieren eine Reihe von positiven Rückkopplungsschleifen , die letztlich zu verstärken Produktion der krankheitsverursachenden Narben über Zeit. "
In dieser Studie verwendeten die Forscher Verarmungs beider Bakterien und menschliche rRNA bakterieller und menschliche RNA aus infizierten Zellen für die gleichzeitige Sequenzierung reichern . Diese nächste Generation deep sequencing Verfahren unterschieden Chlamydien und Gastgeber Ausdruck , was eine detaillierte Ansicht der beiden Wirt und Pathogen Transkription , insbesondere in den schlecht charakterisiert frühen Stadien der Infektion .
"Mit der gleichzeitigen RNA -Seq -Ansatz konnten wir untersuchen, wie Chlamydia und der infizierten Wirtszelle reagiert zueinander. Dies gibt uns wichtige Einblicke in Narbenbildung in Chlamydien- Krankheit", sagte Myers. " Die RNA -Seq Ansatz hier Pionierarbeit gilt auch für alle Bakterien , die menschliche Zellen zu infizieren. "
" Die in diesem Projekt entwickelte gleichzeitige RNA -Seq -Methode wird wahrscheinlich weit verbreitet in der Host / Pathogen- Studien verwendet werden ", sagt Claire M. Fraser , Ph.D., Direktor des Instituts für Genome Sciences und der Principal Investigator der National Institutes of Health finanzierte Genomic Sequencing Center für Infektionskrankheiten , die diese Arbeit durchgeführt. "Dies ist ein großartiges Beispiel dafür, wie Technologie-Entwicklung im Zusammenhang mit einer bestimmten Erreger kann breiter genutzt werden zu studieren. "
" Die Ehe zwischen den Bereichen Genomik und Bioinformatik bietet neue Werkzeuge für die Grundlagenforschung, die Wissenschaftler zu verstehen, wie schädlichen Mikroben Krankheiten verursachen ", sagt E. Albert Reece , MD, Ph.D. , MBA, Vice President für medizinische Angelegenheiten an der Universität Maryland und der John Z. und Akiko K. Bowers Distinguished Professor und Dekan der Universität von Maryland School of Medicine. "Die Möglichkeit, die Wechselwirkungen zwischen den Wirtszellen und den Erreger zu untersuchen gibt Ermittlern ein vollständigeres Bild der Infektion und könnte neue therapeutische Ziele zu entdecken. "