Cholera-Bakterien zu opfern , um die Virulenz Phagen überleben

In der Schlacht zwischen unser Immunsystem und Cholera Bakterien, können die Menschen haben einen unbekannten Verbündeten in bakterientötende Viren als Phagen bekannt. In einer neuen Studie, die Forscher an der Tufts University , Massachusetts General Hospital, Partners In Health , Haitis National Public Health Laboratory und anderswo , berichten, dass Phagen Cholerabakterien zu zwingen, um zu überleben , dass sie ihre Virulenz . Wichtig ist, dass die Studie - in eLife veröffentlicht - festgestellt, dass die Cholera- Mutations Flucht aus Phagen Plünderung während der menschlichen Infektion auftritt .


Dieses Bild zeigt eine Frau beugte sich über eine Wasserquelle , die möglicherweise mit Cholerabakterien verunreinigt ist.
Credit: Centers for Disease Control and Prevention (CDC)

Erstautor Kimberley Seed , Ph.D., und korrespondierender Autor Andrew Camilli , Ph.D., beide von der Tufts University School of Medicine, und ihre Co-Autoren analysierten Phagenresistenzeigenschaftenund DNA-Sequenzen der Cholera-Bakterien aus Phagen - positive Hocker genommen Proben von Patienten mit Cholera in Haiti und Bangladesch, zwei Länder, in denen Cholera-Ausbrüchen sind derzeit üblich.

Sie zum ersten Mal festgestellt, dass Cholera-Bakterien aus Haiti , um Phagen zu kämpfen änderte seine DNA . Sie verglichen die Bakterien aus Haiti , um Bakterien aus Bangladesch gesammelt über viele Jahre , um zu bestimmen , ob die Änderungen wurden mehrmals in beiden Ländern nicht oder nur in isolierten Gruppen oder Fälle geschieht.

Das Forscherteam entdeckte, dass über Zeit und Geographie , die Cholera-Bakterien im menschlichen Infektion mutiert , um den Handel ihrer Virulenz , oder die Fähigkeit, fortbestehen und einen menschlichen Kranken, für die Fähigkeit, gegen die Phagen zu verteidigen. Alternativ kann bei einigen Patienten , die Cholera-Bakterien in einer eher konservativen Art und Weise mutiert, um die Virulenz behalten , doch opferte die Möglichkeit, optimal in die Umgebung zu wachsen. In jedem Szenario werden die Cholera-Bakterien , etwas wichtig, um den Ansturm von Phagen überleben gehandelt haben .

"Dies ist das erste Mal, wir haben gesehen, Cholera-Bakterien verteidigen sich alleine gegen Phagen während Menschen infizieren . Dies deutet darauf hin , dass diese Phagen arbeiten aktiv zu unseren Gunsten , zuerst durch das Töten von Cholera-Bakterien im Körper des Patienten , und zweitens, durch genetisch schwächt die Bakterien, die sind von der infizierten Patienten zu vergießen , so dass sie weniger fit , um in der Umwelt überleben oder weniger in der Lage, Infektionen verursachen in anderen Menschen ", sagte Senior Autor Andrew Camilli , ein Howard Hughes Medical Institute Investigator , Professor für Molekularbiologie

"Dieser wichtige Befund legt nahe, dass wir in der Lage, die Kraft von Phagen für die Behandlung von Menschen mit Cholera oder vielleicht verhindern Cholera bei Menschen, die vor kurzem als eine Alternative zu ausgesetzt worden sein kann nutzen Antibiotika ", Fuhr er fort.

" Bei diesem Anblick schnellen evolutionären Wandel in der Cholera-Bakterien während der Infektion beim Menschen auftretenden legt nahe, dass die Phagen posiert eine sehr starke Bedrohung dar. Und dies in zwei verschiedenen Kontinenten beobachten, legt nahe, dass es sich nicht um eine einmalige finden, aber dass es geschehen kann konsequent bei Cholera-Ausbruch ", sagte erster Autor Seed , jetzt assistant Professor der molekularen, zellulären und Entwicklungsbiologie an der Universität von Michigan. " Darüber hinaus nahezu alle Bakterien durch Phagen , die gefunden werden, wo Bakterien sind . Also diese Feststellung mit Cholera kann der Beginn einer umfassenderen Verständnis davon, wie Phagen und Bakterien entwickeln können infiziert werden. "

Frühere Arbeiten von Camilli und Samen, im vergangenen Jahr veröffentlicht in Nature , sofern die ersten Anzeichen dafür, dass ein Phage könnte eine völlig funktionsfähig und adaptiven Immunsystems zu erwerben. Sie beobachteten, dass der Phage könnte diese erworbene Immunsystem nutzen, um eine Phagen- Abwehrsystem der Cholera-Bakterien zu entwaffnen , so dass der Phage , um letztlich zu zerstören ihre bakteriellen Wirt . Diese Studie verstärkt das Konzept der Verwendung von Phagen zur Verhinderung oder Behandlung von bakteriellen Infektionen , und erweiterte die Idee, dass Phagen können extrem anspruchsvolle bakterielle Raubtiere sein . Das Team untersucht nun die Details dieses besonderen Wettrüsten zwischen Phagen und Bakterien in der Hoffnung auf ein besseres Verständnis , wie Phagen Einfluss Cholera-Ausbruch und wie wir Leverage Phagen zur Behandlung oder Vorbeugung von Infektionen fördern.

Die Weltgesundheitsorganisation berichtet, dass gibt es schätzungsweise drei bis fünf Millionen Fälle von Cholera-Fälle und 100.000 bis 120.000 Todesfälle durch Cholera jedes Jahr. In diesem Sommer haben mindestens 67 Menschen in Ghana an der Cholera gestorben , während 6.000 andere infiziert wurden . Im Norden Kameruns , gibt es Berichte , dass 200 Menschen gestorben sind und in den letzten Monaten viel mehr infiziert. Eine aktuelle Ausbruch im Südsudan hat 130 Leben von insgesamt mehr als 5.800 Fällen gemacht. In Haiti, seit Beginn der Epidemie gibt (Oktober 2010) und bis März dieses Jahres mehr als 8.500 Menschen gestorben sind , von mehr als 700.000 Fälle .