Průlom v oblasti výzkumu by mohl pomoci diagnostikovat, léčit infekce způsobené biofilmem

Miliarda životu (Smět 2019).

Anonim

Biofilmy - kolonie mikroorganismů, které žijí uvnitř ochranného nátěru - jsou všude, od desky, kterou každý den křižujeme zuby do slizkých zelených mas, které se tvoří na skalách v potoků. Jsou uvnitř i vně našeho těla, v našich oceánech a na přírodních a umělých površích, včetně lékařských implantátů, jako jsou umělé srdeční chlopně a katétry.

Biofilmy nejsou vždy špatné zprávy, ale když jsou, mohou způsobit mimořádně vážné problémy. Infekce s biofilmem jsou nemožné léčit nebo dokonce vidět, když jsou uvnitř nás - ale profesorka UC Mercedová Clarissa Nobileová se snaží změnit to.

Nobile studie Candida albicans (C. albicans), houba, která tvoří biofilmy, které způsobují kvasinkové infekce uvnitř a na vnějším povrchu lidského těla. V novém článku publikoval v mBio, Nobile a její kolegové odhalí, že našli způsob, jak "vidět" biofilmy uvnitř lidí pomocí bioluminiscenčních markerů.

"Infekce C. albicans mohou být opravdu nebezpečné, " řekl profesor, který je u školy přírodních věd a Výzkumného ústavu pro vědy o zdraví. "Mohou se tvořit uvnitř nás na jakémkoli povrchu sliznice nebo na implantovaných zdravotnických prostředcích, jako jsou umělé srdeční chlopně, katetry nebo kardiostimulátory, jsou velmi odolné vůči drogám, což je extrémně obtížné se zbavit biofilmu uvnitř těla. může zacházet s příznaky, ale nemůžeme se zbavit biofilmu, pokud nebudeme odstraňovat zdravotnický prostředek, na němž se vytvořil. "

V článku "Globální identifikace biofilm specifické proteolýzy v Candida albicans" odhaluje tým Nobile, že bioluminiscenční markery mohou detekovat dvě specifické proteasy - enzymy, které štěpí jiné proteiny - které jsou vždy přítomny v C. albicans, když je ve formě biofilmu.

Proteázy mají dlouhé vědecké názvy; Nobile a její kolegové zkrátka nazývají Sap5 a Sap6. Vědci zjistili, že když se Sap5 a Sap6 odstraní nebo zničí, biofilm buď nebude tvořit, nebo se bude mylně tvořit, což zabrání nevyléčitelné infekci.

Zatímco C. albicans, druh houby, je přirozeně součástí lidské mikrobiální populace, je to také oportunistický patogen schopný způsobit mukózní a systémové infekce, zvláště když se houby dispergují z biofilmu. Jedním z běžných příkladů je sepse, závažná a často smrtelná infekce krevního oběhu. Infekce kvasinkami se mohou dostat do očí nebo do úst a někdy se děti narozené perorálními kvasinkovými infekcemi, nazývanými drozd, procházejí přes mateřské kanály.

Nobile a její kolegové v novém článku tvrdí, že jejich fluorescenční biomarkery mohou pomoci identifikovat i jiné příbuzné patogeny.

S využitím řady genetických, biochemických, mikrobiologických a sekvenčních technik mapuje Nobile laboratoř interakce mezi několika mikrobiálními druhy nalezenými u lidí.

Nobile je na špici zcela nové oblasti výzkumu. Infekce jsou často léčeny zaměřením na jednotlivé bakteriální, houbové nebo virové patogeny, jako by působily samostatně. Ale tyto mikroorganismy jsou součástí složitých mikrobiálních ekosystémů, které vědci právě začínají chápat. Nobile pracuje na infekcích z ekosystémového kontextu spíše než o jednotlivých mikroorganismech.

Ona je ale jen na hlídání těchto patogenů, ačkoli. Její laboratoř v laboratoři UC Merced pracuje ve spolupráci s její společností Biosynesis Inc., která optimalizuje diagnostickou soupravu, která umožní testování cenově dostupných a vyvíjí léčbu, která bude zaměřena na bílkoviny v biofilmu, jako jsou Sap5 a Sap6.

Biosynesis sídlí v prostoru zálivu a zaměstnává jej především vědci, ale Nobile říká, že by chtěla otevřít pobočku také v oblasti Merced.

Společnost je financována z ceny malého podnikání od Národních institucí zdravotnictví.

"Je zábavné pracovat na podnikatelské stránce, " řekl Nobile. "Jedná se o situaci, kdy se základní věda převede do reálného světa."

V loňském roce se Nobile stal prvním členem fakulty UC Merced, který získal ocenění Pew učenec, který poskytuje čtyři roky financování vědcům v raném věku, kteří se věnují výzkumu s vysokým rizikem, který může vést k mimořádným objevům v biologii.

Ona se připojila k areálu v roce 2014, ale pracoval na biofilm výzkumu protože ona byla absolvent studenta. Získala titul Ph.D. na Columbia University v roce 2007 a byl postdoctorální výzkumník u UC San Francisco před příchodem do UC Merced.

menu
menu