Il modello della mosca potrebbe aiutare a gettare le basi per nuove terapie per combattere i patogeni difficili

Il Clostridium difficile patogeno prende il nome dalla parola francese "difficile". Un batterio noto per causare sintomi che vanno dalla diarrea a danni al colon potenzialmente letali, C. difficile fa parte di una crescente epidemia di preoccupazione per gli anziani e i pazienti in terapia con antibiotici.

focolai di C. difficile -i casi infetti sono progressivamente aumentati nei paesi occidentali, con 29, 000 decessi segnalati all'anno solo negli Stati Uniti.

Ora, i biologi dell'Università della California di San Diego stanno tracciando parallelismi con modelli di recente sviluppo del moscerino della frutta comune per aiutare a gettare le basi per nuove terapie per combattere la diffusione del patogeno. Il loro rapporto è pubblicato sulla rivista iScience .

C. difficile le infezioni rappresentano un grave rischio per i pazienti ospedalizzati. Questa ricerca apre una nuova strada per capire come questo patogeno ottiene un vantaggio rispetto ad altri batteri benefici nel microbioma umano attraverso la sua produzione di fattori tossici. Tale conoscenza potrebbe aiutare nell'elaborazione di strategie per contenere questo agente patogeno e ridurre la grande sofferenza che provoca".

Ethan Bier, illustre professore nella Divisione di Scienze Biologiche e direttore scientifico dell'unità UC San Diego del Tata Institute for Genetics and Society (TIGS)

Come con la maggior parte dei batteri patogeni, C. difficile secerne tossine che entrano nelle cellule ospiti, interrompere le vie di segnalazione chiave e indebolire i normali meccanismi di difesa dell'ospite. I ceppi più potenti di C. difficile liberare una tossina a due componenti che innesca una serie di complesse risposte cellulari, culminando nella formazione di lunghe sporgenze di membrana che consentono ai batteri di attaccarsi più efficacemente alle cellule ospiti.

Gli scienziati dell'UC San Diego nel laboratorio di Bier hanno creato ceppi di moscerini della frutta in grado di esprimere il componente attivo di questa tossina, noto come "CDTa". I ceppi hanno permesso loro di studiare gli elaborati meccanismi alla base della tossicità del CDTa in un sistema modello dal vivo focalizzato sull'intestino, che è fondamentale poiché il sistema digestivo di queste piccole mosche è sorprendentemente simile a quello degli umani.

"L'intestino della mosca fornisce un modello rapido e sorprendentemente accurato per l'intestino umano, quale è il sito di infezione da C. difficile , " ha detto Bier. "La vasta gamma di sofisticati strumenti genetici nelle mosche può identificare nuovi meccanismi per come i fattori tossici prodotti dai batteri interrompono i processi cellulari e le vie molecolari. Tali scoperte, una volta convalidato in un sistema di mammifero o in cellule umane, può portare a nuovi trattamenti per prevenire o ridurre la gravità di C. difficile infezioni».

Il modello del moscerino della frutta ha fornito ai ricercatori un percorso chiaro per esaminare le interazioni genetiche interrotte per mano di CDTa. Alla fine hanno scoperto che la tossina induce un collasso delle reti essenziali per l'assorbimento dei nutrienti. Di conseguenza, il modello vola il peso del corpo, la produzione fecale e la durata complessiva della vita sono state gravemente ridotte, imitando i sintomi nell'essere umano C. difficile -pazienti infetti.

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