Бактерия Vibrio cholerae была обнаружена более 150 лет назад, но остается одной из основных причин бактериальных инфекционных заболеваний во всем мире, особенно в странах с низким уровнем дохода, где она встречается эндемично, а вспышки заболевания холерой могут привести к серьезным эпидемии.
В дополнение к холерному заболеванию, характеризующемуся очень тяжелой водянистой диареей, различные варианты V. cholerae могут вызывать, например, раневые инфекции и инфекции слухового прохода (воспаление уха). Если инфекция достигает кровотока, это может привести к заражению крови. Такие варианты бактерий Vibrio распространены в солоноватой воде, но могут быть обнаружены как в пресной, так и в соленой воде, а также присутствуют в таких средах в нашей стране.
Ученые из Университета Умео открыли и охарактеризовали структуру и функцию до сих пор неизвестного токсина Vibrio. Группа под руководством профессора Сун Ньюнт Вай из Департамента молекулярной биологии и MIMS использовала червя Caenorhabditis elegans в качестве хищного хозяина для бактерий и с помощью молекулярно-генетического анализа идентифицировала гены V. cholerae, необходимые для производства и высвобождения нового белкового токсина. называется МакА.
"В дополнение к токсичности MakA, продемонстрированной с C. elegans, наши исследования показали, что при заражении рыбок данио токсин вызывал повреждение, в частности, кишечной системы", - объясняет Сун Ньюнт Вай.
Sun Nyunt Wai lrSun Nyunt Wai и ее коллеги также интересовались деталями механизма высвобождения бактериями недавно открытого токсина V. cholerae.
Vibrio cholerae - подвижная бактерия, способная плавать в жидкостях, приводимая в движение вращающимся жгутиком в задней части клетки. Ученые обнаружили, что жгутик этой бактерии используется не только как механизм подвижности, но и для высвобождения токсина MakA.
«Используя комбинацию электронной и световой микроскопии с молекулярно-генетическими методами, мы получили доказательства того, что этот белковый токсин транспортируется по каналу нитевидной структуры жгутика», - объясняет Сун Ньюнт Вай.
Ученые впервые показали, как жгутик функционирует как аппарат секреции токсина холерного вибриона.
Что касается цели этих исследований, Сан Ньюнт Вай объясняет: «Чтобы полностью понять болезнетворные свойства и отличительную способность V. cholerae выживать и распространяться в различных средах, важно изучать не только факторы, важные для колонизации и роста при инфекциях человека. Наша цель состояла в том, чтобы также определить факторы, которые, возможно, эволюционировали, чтобы иметь решающее значение для воздействия бактерии на окружающую среду в конкуренции с другими микроорганизмами и для выживания там, где есть хищные организмы. Наши выводы о MakA демонстрируют, что это новый цитотоксин, поражающий как позвоночных, так и беспозвоночных хозяев."
В будущем Сун Ньюнт Вай и ее коллеги хотели бы также изучить эффекты и роль токсина MakA в природных системах.
"Конечно, мы также хотим выяснить, может ли МакА нести ответственность за гибель некоторых рыб в естественной среде, например, при рыболовстве". Иммунизация племенных рыб против MakA была бы хорошим решением вместо лечения рыб антибиотиками.