Nachrichten aus der Zeitschriften der American Society for Microbiology

Gene gekeult Von Wüstenböden vorschlagen Potential Medical Ressourcen

Trotz ihrer ökologischen Ähnlichkeit , Böden aus drei räumlich getrennte Bereiche des amerikanischen Südwestens Hafen sehr unterschiedliche Sammlungen von kleinen , Biosynthesegene , eine Feststellung, dass die Existenz eines weit größeren Vielfalt von potentiell nützlichen Produkten schlägt als bisher angenommen wurde . Die Forschung ist in der Mai-Ausgabe veröffentlicht Applied and Environmental Microbiology .

Naturstoffe waren die Quellen der Mehrheit der von der US Food and Drug Administration genehmigt neue Medikamente und Bakterien haben die größte Einzelquelledieser therapeutisch relevante Verbindungen gewesen . Die meisten Bakterien stamm Antibiotikum und Antikrebsmittel wurden durch Kultivierung von Bakterien aus Umweltproben und dann die Untersuchung der Stoffwechselprodukte , die sie produzieren in Laborfermentationsstudienentdeckt. Aber die überwiegende Mehrheit der bakteriellen Spezies kann nicht kultiviert werden , die vorgeschlagen , damit die Welt überflutet potentiell nützlich , aber unbekannten bakteriellen Metaboliten sein .

In dieser Studie , Sean Brady des Howard Hughes Medical Institute , Rockefeller University , New York, NY , und Kollegen extrahierte DNA aus Böden aus der Sonora-Wüste von Arizona, der Anza Borrego Teil der Sonora-Wüste von Kalifornien, und der Great Basin Desert von Utah. Sie benutzten diese DNA zu sehr großen Metagenom- DNA-Bibliotheken zu konstruieren , und gesiebt Bibliotheken für drei der häufigsten Arten von Kleinmolekül- Biosynthese -Systeme , Typ I modular Polyketide , Typ-II- iterative Polyketide und nicht-ribosomale Peptide , sagt Brady.

Die Forscher verwendeten PCR- Sammlungen von Genfragmente aus jeder der drei Bibliotheken zu verstärken und verglich diese mit den Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den Sammlungen von Genen aus jeder Umgebung geklont zu bewerten, sagt Brady.

"Unsere Arbeit legt nahe, dass die Genome von Umweltbakterien konnten viele zusätzliche wirkstoffähnlichen Molekülen, einschließlich Verbindungen , die dazu dienen könnten , unter anderem als neue Antibiotika und Antikrebsmittel kodieren ", sagt Brady. " Dies ist eine kleine Vorstudie , die zusätzliche Untersuchungen von Umgebungen und umfassendere Sequenzanalyse gewährleistet , aber es zeigt, dass Umweltbakterien haben das Potenzial, eine große zusätzliche Fundgrube für neue Medikamente zu kodieren. "

(BVB Reddy, D. Kallifidas , JH Kim , Z. Charlop - Kräfte , Z. Feng und SF Brady 2012 Naturprodukt Biosynthesegencluster Vielfalt in geographisch unterschiedlichen Boden microbiomes Appl Environ Microbiol 78: . . . . 3744-3752 . )

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Knoblauch Konstituierende Blocks Biofilmbildung , profitieren könnten CF Patienten und andere

E Pluribus Unum, Das Motto der Vereinigten Staaten, könnte genauso gut auf Biofilm - bildenden Bakterien anzuwenden. Bakterielle Biofilme sind viel widerstandsfähiger als einzelne Bakterien mit den Waffenkammern von Antibiotika haben wir entwickelt, um sie zu bekämpfen . Jetzt Tim Holm Jakobsen und Michael Givskov von der Universität von Kopenhagen , und ihre vielen Mitarbeiter haben ein Bestandteil von Knoblauch , die einen wichtigen Schritt in der Entwicklung von Biofilmen greift , in dem Bemühen, sie hoffen kann Hilfe insbesondere für Patienten mit anbieten lokalisiert Mukoviszidose . Die Forschung wird in der Ausgabe Mai 2012 veröffentlichten Antimicrobial Agents and Chemotherapy .

In früheren Arbeiten , Givskov und seine Kollegen zeigten, dass " grobe Extrakte von Knoblauch hemmt die Expression einer Vielzahl von Genen , die durch bakterielle Quorum Sensing [ Kommunikation zwischen Bakterienzellen in Biofilmentwicklung beteiligt ] gesteuert werden , und dass Extrakte fördern eine schnelle Abwicklung von pulmonale Pseudomonas aeruginosa- Infektion bei Mäusen ", sagt er . "Diese Ergebnisse ermutigten uns, identifizieren und bewerten die Wirksamkeit des reinen Wirkstoffs. "

Diese Verbindung erwies sich Ajoen zu sein , der Hauptbestandteil aus einer Vielzahl von erzeugten wenn Knoblauch zerkleinert schwefelhaltige Verbindungen , so Jakobsen . Das Team in P. aeruginosa zeigten dann , daß Ajoen hemmt die Expression von 11 Genen, die durch Quorum Sensing gesteuert werden. " Diese wichtigen Gene werden als entscheidend für die Fähigkeit von P. aeruginosa eine Krankheit zu verursachen angesehen ", sagt er .

" Wir fanden auch Ajoen , die Produktion von Rhamnolipid , eine Verbindung , die die Biofilmbakterien von den weißen Blutzellen , die sonst zur Zerstörung von Bakterien schützt reduzieren , und das durch die Kombination von Ajoen mit dem Antibiotikum Tobramycin, war es möglich, über 90 Prozent der Bakterien zu töten leben in einem Biofilm ", so Jakobsen .

"Unsere Studie ist Teil einer Reihe von umfangreichen Untersuchungen von Naturstoffen gezielt bakteriellen Quorum Sensing -Systeme , und es stärkt vorherigen Machbarkeitsstudie Forschung, die wir über das Potenzial von Verbindungen, die die Kommunikation zwischen den Zellen des Krankheitserregers im Gegensatz zu blockieren durchgeführt, um einfach , dass es Bakterien , wie herkömmlichen Antibiotika ", sagt Jakobsen . Solche alternativen Ansätzen " können verschieben oder Entwicklung der Antibiotikaresistenz zu minimieren", fügt er hinzu.

Jakobsen sagt der Knoblauch Projekt entstand aus einer großen Spende des deutschen Mukoviszidose Association. " Bei CF-Patienten führt P. aeruginosa -Infektion zu bronchieciasis , Lungenfibrose, Lungenversagen und Tod ", sagt er . " Trotz intensiver Antibiotika traatment haben CF-Patienten eine Lebenserwartung von etwa 40 Jahren, und die häufigste Todesursache bei CF-Patienten vor Komplikationen mit [ dieser Infektion ] beschrieben sind." Jakobsen das Team und die deutsche CF Association haben die Wirkung von Ajoen gegen Biofilme patentiert und suchen einen Partner, der Pharma antimikrobiellen Wirkstoffen auf Basis von Ajoen zu entwickeln.

Jakobsen stellt fest, dass Knoblauch wurde medizinisch verwendet " für Tausende von Jahren . " Knoblauch hat nicht nur antibakterielle Eigenschaften ; es hat antivirale , antimykotische und gegen Protozoen Eigenschaften als gut, und es positive Auswirkungen auf die Herz-Kreislauf und das Immunsystem hat , aber auch , sagt er.

( . TH Jakobsen , M. van Gennip , M. Givskov et al Ajoen , eine schwefelhaltige Molekül aus Knoblauch, hemmt Gene durch Quorum Sensing kontrollierten Antim Agents Chemother 56: . . . . 2314 bis 2325 )

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Experimenteller Impfstoff ruft Robust Antwort sowohl gegen HIV und Tuberkulose

Kliniker Forscher in China haben einen Impfstoff , der gleichzeitig gegen HIV -1 und M. wirkt entwickelten Tuberkulose (MTB) . Schätzungsweise 14 Millionen Menschen weltweit sind Koinfektion mit beiden Erregern. Die Forschung wird in der Ausgabe Mai 2012 veröffentlichten Klinische und Vaccine Immunology.

Der Impfstoff ist aus Antigenen von beiden Erregern zusammengesetzt . Das Team um Sidong Xiong der Fudan University, Shanghai geführt , integriert vier Mtb -Epitope (der Teil eines Antigens , die vom Immunsystem erkannt wird ) zu einem Rückgrat der HIV-1- p24-Protein zusammengesetzt , um ein Protein, das bekannt ist, stellen Schutz Immunität gegenüber HIV-1. Die Logik dieser Konstruktion : viele Epitope sind kurze Peptide , mit schlechten Immunogenität , wenn sie in ein Trägerprotein eingeführt werden - in diesem Fall wurde das p24 -Protein.

Der Impfstoff induzierte zelluläre Immunantworten zu beiden Erregern , in dem die Zellen des Immunsystems wie Makrophagen ausfindig und Krankheitserreger zu vernichten; und humorale Immunantwort gegen HIV-1, in dem das Immunsystem Antikörper gegen den Erreger . Der Impfstoff wurde in einem Mausmodell getestet.

Tuberkulose ist eine der führenden Todesursachen weltweit ; dritte , nach Hepatitis C und HIV / AIDS unter den Infektionskrankheiten , nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO ) . Schätzungsweise zwei Milliarden - 28 Prozent der Weltbevölkerung - sind mit M. tuberculosis infiziert , aber die meisten dieser Infektionen latent sind . jedoch HIV Infektion ist der stärkste Risikofaktor für die Progression der latenten Tuberkulose-Infektion zu aktiver TB . Und TB ist die direkte Ursache des Todes in etwa ein Viertel aller Todesfälle bei Menschen mit HIV / AIDS, nach Angaben der WHO .

( X. Li, W. Xu, und S. Xiong, 2012. Eine neuartige tuberculosis-DNA -Impfstoff in einer HIV-1- p24 -Proteingerüst verleiht Schutz gegen Mycobacterium tuberculosis und gleichzeitig löst robust humoralen und zellulären Antworten auf HIV-1. Clin. Vac . Immunol . 19: 723-730 ) .

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Antibiotika Steigern Risiko einer Infektion mit AntipilzresistenteCandida

Vorheriger Exposition gegenüber bestimmten Antibiotika könnte das Risiko einer Infektion mit arzneimittelresistenten Stämmen von einer schweren Pilzinfektion zu steigern. Forscher ihre Ergebnisse in der Ausgabe Mai 2012 der Zeitschrift Antimicrobial Agents and Chemotherapy .

Candida-Arten sind häufig Ursachen für im Krankenhaus erworbene Infektionen. Patienten mit dem höchsten Risiko sind solche mit " längeren Krankenhausaufenthalt , Bauchchirurgie, Behandlung mit Antibiotika , Neutropenie und zentralen Venenkatheter", schreiben die Forscher. Candidämie führt zu hohen Raten der " zuzurechnen " Sterblichkeit, längere Krankenhausaufenthalte und " übermäßig hohen Kosten . "

Ronen Ben -Ami von Tel Aviv Sourasky Medical Center, Tel Aviv, Israel , und seine Kollegen identifizierten 444 Patienten, die Candida wächst in ihrem Blut hatten ; 8,5 Prozent von ihnen wurden mit Candida-Stämme , die resistent gegen Fluconazol waren infiziert , ein wichtiger Antimykotika verwendet werden, um diese Infektion zu behandeln. Für alle 444 Patienten , erhalten die Forscher detaillierte Geschichte der Antibiotika- Exposition während des Monats vor Beginn der Candidämie . Sie fanden heraus, dass vorangegangene Exposition gegenüber vier Antibiotika oder Arzneimittelklassen erhöht das Risiko einer Infektion mit Fluconazol -resistente Candida fast das Dreifache.

" Auffällig an der aktuellen Kohorte von Patienten mit Candidämie ist die nahezu universelle Belastung durch antibakterielle Medikamente im Vormonat ", schreiben die Forscher. " Darüber hinaus ist die Mehrzahl der Patienten erhielt mehrere Klassen von antibakteriellen Mitteln , entweder gleichzeitig oder nacheinander . "

"Unsere Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Einschränkung des Einsatzes von Antibiotika , um Situationen, in denen diese Medikamente bei strenger Indikationsstellung ", sagt Ben -Ami . Er empfiehlt außerdem, dass Ärzte die Behandlung von Patienten mit Candidämie sollte letzten Antibiotikum Exposition der Vorgeschichte des Patienten zu berücksichtigen bei der Auswahl der antimykotische Behandlung. " Ärzte sollten sich bewusst sein, dass Patienten, die vor kurzem mit bestimmten Antibiotika behandelt wurden, sind einem erhöhten Risiko von Infektionen mit medikamentenresistenten Candida, die wiederum bis zum Therapieversagen führen ", sagt er . " Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass rund ein Drittel der Antibiotika-Verschreibungen sind nicht erforderlich. "

( R. Ben -Ami , K. Olshtain - Pops , M. Giladi et al für die israelische Candidämie Study Group , 2012 Antibiotika- Exposition als Risikofaktor für Fluconazol -resistente Candida -Infektion bnloodstream Antim Agents Chemother 56 . . . . : 2518-2523 . )

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