Taming Pathogenen mat Schleim a Phagen

Millioune Leit ginn all Joer mat Antibiotike behandelt fir Infektiounen oder als präventiv Moossnam. D'Centres for Disease Control and Prevention bericht datt op d'mannst 2.8 Millioune Leit all Joer mat Antibiotikresistente Bakterien infizéiert sinn, dat heescht datt d'Keim Weeër fonnt hunn fir Antibiotike ze iwwerwannen a weider ze wuessen. D'Behandlung vun antibiotikaresistente Infektiounen ass deier an Zäitintensiv. Zwee Teams vun NIBIB finanzéiert Wëssenschaftler hu geschafft fir alternativ Léisunge fir d'Behandlung vu bakterielle Infektiounen ze fannen, besonnesch Bakterien resistent géint Antibiotike.

Wéi kämpft Är Läif Nues géint Bakterien?

Eng laanger Nues ass net déi eenzeg Plaz wou Schleim an eise Kierper existéiert; et leet och vill Passagen, wéi den Verdauungssystem, fir se ze schmieren. Massachusetts Institute for Technology (MIT) Fuerscher hunn erausfonnt datt Zucker am Schleim hëllefen Kontroll pesky Mikroben an eise Kierper ze kontrolléieren an ofzeschalten. Déi meescht Leit mengen datt déi schleimeg Substanz eng Nodeel a Brutto ass, awer et spillt eng vital Roll a ville kierperleche Systemer.

Mucins, de gelbildende Bestanddeel am Schleck, sinn a Glycanen beschichtet, oder Zucker, a gouf bekannt fir d'Bildung vu Biofilm z'ënnerhalen, eng mikrobiell Wuesstumsform déi dacks mat Infektiounen assoziéiert ass a schwéier mat Antibiotike behandelt gëtt. Dës Etude, verëffentlecht an der Naturmikrobiologie, fënnt eng méi breet Palette vu Funktiounen fir d'Glycanen, déi un d'Mucine befestegt sinn. Fuerscher mengen datt se vläicht net brauchen déi tesseg Mikroben tatsächlech ëmzebréngen, awer amplaz, desarméiert se a mécht se manner ustiechend.

Antibiotike ginn ëmmer manner effektiv géint séier adaptéierend Bakterien. Mir mussen natierlech profitéieren-optriede Verteidegungsmechanismen fir eis géint Mikroben ze schützen. "

David Rampulla, Ph.D., Direkter vum NIBIB Biomaterials and Biomolecular Constructs Programm

De Mucus ass dicht mat schiedlechen Mikroben gepackt, sou wéi benotzt de Kierper dës schlank Substanz fir Infektiounen ze vermeiden? Et géif ee mengen eppes am Schleim kann d'Bakterien ëmbréngen. D'MIT Team, ënner der Leedung vum Katharina Ribbeck, Ph.D., Professer am Departement Biologesch Engineering, huet erausfonnt datt de Schleim Pathogenen a senger plakeger Matrix enthält, sou datt den Immunsystem erakënnt a kämpft wann et muss-; awer Schleim ëmbréngt keng Bakterien eleng.

Vill hu geduecht datt dat strukturellt Netzwierk vu Schleim reng fir mechanesch Zwecker war, awer mir hu geléiert et spillt eng kritesch Roll an der Aart a Weis wéi se och problematesch Pathogenen kontrolléiert. Mir testen fir ze kucken ob dës Funktioun universell ass fir vill Aarten. "

Katharina Ribbeck, Ph.D., Professer am Departement Biologesch Engineering, MIT

D'Fuerscher hunn déi verschidden Deeler vum Schleim dissektéiert a fonnt datt de Schlësselbestanddeel deen Bakterien zemmt Glycaner war. Glykaner si Ketten vun Zockermoleküle déi verzweigt Strukture bilden. D'Fuerscher hu gefrot ob d'Glycaner déiselwecht Kraaft hätten ouni déi aner Komponenten am Schleck. D'Resultater bestätegt datt d'Glycane robust sinn fir Pathogenen eleng ze entzéien.

Dës Studie fokusséiert op d'Äntwert vun de Glycanen op eng spezifesch Bakterie, P. aeruginosa, dat verursaacht Infektiounen bei Leit mat engem kompromittéierten Immunsystem. Graduéierter Student, Kelsey Wheeler, fonnt d'Glykaner hunn d'Bakterien manner potenziell gemaach andeems se genetesch Weeër ënnerdréckt verantwortlech fir bakteriell Kommunikatiounen an déi déi Klumpen oder Toxinproduktioun erlaben. Dës Weeër erméiglechen hir infektiiv Verhalen.

De Ribbeck sot, eng vun hire gréissten Erausfuerderunge war d'Leit ze iwwerzeegen datt de Schleim wäert ass ze studéieren an net nëmmen en Offallprodukt. "Mir kënnen alternativ therapeutesch Approche kreéieren déi keng Antibiotike benotze fir Mikroben ëmzebréngen, awer amplaz d'Naturform vu biologeschen Ingenieuren ze benotzen - Schleck, "sot de Ribbeck.

Nächst fir de Ribbeck ass de Glykancode ze briechen an ze verstoen wéi eng Glycaner e spezifesche Pathogen zämmen a wéi se sech binden. Si wëll och méi léiere wéi a wéi Mikroben Glycane kënne spieren an dofir probéieren se ze entkommen. Vill verschidden Aarte vu Bakterien coexistéieren a Gemeinschaften an eise Kierper an, deelweis, mécht de Mikrobiom vun enger Persoun aus, déi eng wesentlech Roll bei der Verdauung an der Immungesondheet spillt. De Ribbeck mengt datt Glycanen e wesentlechen Deel spillen fir den Mikrobiom an eise Kierper z'erhalen an z'änneren, an hirem Labo fänkt un d'Theorie ze testen.

Virussen ze fabrizéieren fir géint antibiotesch resistent Bakterien ze bekämpfen

Timothy Lu, Ph.D., en MIT Associate Professor am Departement Biologeschen Ingenieur an Elektrotechnik a Informatik, huet un eng aner alternativ Approche geschafft fir Antibiotikresistent Bakterieninfektiounen ze behandelen. De Lu huet e Wee entwéckelt fir eng speziell Zort Virus ze designen, genannt Bakteriophag oder Phage fir verschidde Stämme vun E. coli ëmzebréngen.

Antibiotike inhibitéieren oder regléieren normalerweis Enzyme déi verantwortlech si fir de Wuesstum a Verbreedung vu Bakterien ze kontrolléieren, dem Immunsystem Zäit ginn fir Infektiounen ze bekämpfen. Phagen kill Bakterien duerch en anere Mechanismus. Am allgemengen, Phagen erkennen e spezifesche Rezeptor op enger Bakterie déi et hinnen erlaabt ze binden an hire Virus an d'Bakterien ze sprëtzen. De Virus wäert sech replizéieren a schlussendlech d'Bakterien ëmbréngen.

"Phages benotzen fir Antibiotikaresistent Infektiounen ze behandelen ass net en neit Konzept, "sot de Lu. Hien huet erkläert datt een en extensiven, rechtzäiteg Écran fir natierlech optrieden Phagen z'identifizéieren déi spezifesch Aarte vu Bakterien ëmbréngen. "Awer um Enn vum Écran, Dir wäert méiglecherweis mat enger diverser Grupp vu Phagen bleiwen, déi schwéier ze fabrizéieren an ze vergréisseren an engem kommerziell reproduzéierbaren, kosteneffektiven Wee. "

• Algen verbesseren mënschlech gastrointestinal Probleemer,
• Net-hormonell Optiounen sinn effektiv bei der Behandlung vu Menopause Symptomer