Патогенная для человека бактерия Chlamydia trachomatis является наиболее распространенным бактериальным патогеном, передающимся половым путем, во всем мире. По оценкам, им ежегодно заражаются более 100 миллионов человек, и он является частой причиной бесплодия. Более того, Chlamydia trachomatis также вызывает глазные инфекции и представляет собой наиболее частую инфекционную причину слепоты в развивающихся регионах мира.
Менее известно, что хламидиоз поражает не только людей, но и животных. Вызывая болезни у сельскохозяйственных животных, таких как коровы, овцы, свиньи и куры, хламидии могут нанести значительный экономический ущерб. Кроме того, хламидии также заражают домашних животных, таких как кошки, морские свинки и попугаи. Хотя виды Chlamydia, поражающие животных, биологически отличаются от человеческого патогена Chlamydia trachomatis, некоторые патогенные для животных Chlamydia могут иногда также заражать людей. Эти зоонозные инфекции, при которых бактерии передаются от инфицированного животного к человеку, могут быть тяжелыми и опасными для жизни.
В совместном исследовании, опубликованном в журнале PLOS ONE, исследователи из Университета Мэриленда в Балтиморе (США), Университета Дьюка (США) и Университета Умео (Швеция) объединили усилия для адаптации нового генетического инструмента для борьбы с зоонозами. Хламидиоз.
«Чтобы понять, почему одни хламидии могут вызывать инфекции у людей, а другие нет, нам необходимо выяснить, как эти разные виды бактерий различаются по своей способности взаимодействовать с их хозяевами», - говорит инфекционный биолог Барбара Сикст из лаборатории. по молекулярной инфекционной медицине Швеции (MIMS) в Университете Умео, один из руководителей проекта.
Все известные хламидии являются внутриклеточными бактериями, а это означает, что бактерии могут проникать в клетки человека или животных и размножаться внутри клетки-хозяина. Чтобы преобразовать клетку-хозяина в идеальный дом для бактерий, хламидии производят факторы вирулентности, которые могут изменять нормальные функции клетки. Интересно, что различные виды Chlamydia, по-видимому, производят разные наборы этих факторов. «Возможно, наличие или отсутствие разных факторов вирулентности при заражении разными видами хламидий может определять их способность заражать разных хозяев и их способность вызывать у этих хозяев разные заболевания», - говорит Барбара Сикст.
Наша способность проверять функцию и важность конкретных факторов вирулентности зависит от экспериментальных стратегий, которые позволяют исследователям создавать мутантные варианты бактерий, которые можно исследовать в лаборатории. Хотя такие стратегии были недавно разработаны для человеческого патогена Chlamydia trachomatis, подобные эксперименты до сих пор не проводились с зоонозными Chlamydia.«Используя подход, который позволяет нам разрушать определенные бактериальные гены путем вставки фрагмента ДНК в определенное положение бактериального генома, нам удалось создать двух мутантов Chlamydia caviae, у которых отсутствуют определенные факторы вирулентности», - говорит Кимберли Филчек, первый автор исследования. исследование. «Это показывает, что недавно разработанный метод разрушения инсерционных генов у Chlamydia trachomatis можно более широко применять для различных видов Chlamydia».
Авторы исследования сосредоточились на Chlamydia caviae, разновидности Chlamydia, которая в первую очередь заражает морских свинок, но недавно была идентифицирована как возбудитель тяжелых инфекций легких у людей. Этот вид также связан с Chlamydia psittaci, патогеном птиц, вызывающим у людей «попугайную лихорадку». Это заболевание, также называемое орнитозом, является наиболее частой зоонозной хламидийной инфекцией.
У C. caviae авторы разрушили два фактора вирулентности, известные как IncA и Sin C. Мутант с дефицитом IncA показал измененную морфологию включения, которое представляет собой мембранную вакуоль в клетке-хозяине, внутри которой растут бактерии. Более того, авторы заметили, что мутант SinC проявлял пониженную вирулентность по отношению к куриным эмбрионам, что позволяет предположить, что SinC способствует способности C. caviae вызывать заболевания у животных. Интересно, что SinC является фактором, который продуцируется только зоонозными хламидиями, но не основным патогеном человека C. trachomatis. «В дальнейшей работе доступность мутанта будет использована для изучения молекулярного механизма действия SinC», - объясняет Патрик Бавойл из Университета Мэриленда.
Хотя многое еще предстоит узнать о функциях IncA и SinC у C. caviae, наш недавний прорыв в области генетической модификации C. caviae откроет захватывающие новые возможности для изучения биологии этих Это может в будущем потенциально также открыть альтернативные способы лечения инфекций», - заключает Барбара Сикст.