Vedci odhaľujú mechanizmy, ktoré pomáhajú patogénu C. difficile prežiť pri nízkych hladinách kyslíka

Vedci z ITQB NOVA, v spolupráci s inštitútom Pasteur v Paríži, objasnili mechanizmy, ktoré umožňujú Clostridioides difficile , patogén, ktorý môže rásť iba v prostredí bez kyslíka, aby dokázali prežiť nízke hladiny kyslíka.

C. difficile je hlavnou príčinou črevných problémov spojených s používaním antibiotík, čo spôsobuje odhadovaný počet 124 000 prípadov ročne v EÚ, v priemere 5 000 EUR na pacienta, ako priamy dôsledok nákazy spojenej so zdravotnou starostlivosťou.

Zvlášť patogénne odrody C. difficile sú dôležitou príčinou infekcií s vysokou prevalenciou v zdravotníckom prostredí a budú brániť ideálnemu použitiu antimikrobiálnej terapie, pokiaľ tieto mechanizmy nebudú pochopené rýchlejšie, ako sa tieto organizmy vyvíjajú.

Za zdravé črevo človeka sa vo všeobecnosti považuje, že neobsahuje kyslík, ale v realite, v gastrointestinálnom trakte sú rôzne hladiny kyslíka, čo predstavuje výzvu pre anaeróbne organizmy ľudského mikrobiómu, ako napr C. difficile . V organizmoch podobných tejto baktérii dve rodiny enzýmov, proteíny flavodiiron a rubrerythriny, Ukázalo sa, že hrajú dôležitú úlohu pri ochrane pred oxidačným stresom.

„Málo sa vedelo o skutočných proteínoch, ktoré sú súčasťou schopnosti C. difficile tolerovať O2, a naše štúdie preukázali kľúčovú úlohu pri poskytovaní proteínov flavodiiron a proteínov rubrerythrinu C. difficile so schopnosťou rásť v podmienkach, aké sa vyskytujú v hrubom čreve “, hovorí Miguel Teixeira, vedúci laboratória funkčnej biochémie metaloenzýmov.

Toto zistenie viedlo tím ITQB NOVA, spolu s I. Martinom- Verstreaet Lab v Institut Pasteur, vyvinúť komplexnú štúdiu o štyroch z týchto typov bielkovín. Predtým sa zistilo, že proteín flavodiiron je schopný redukovať kyslík aj peroxid vodíka, a táto štúdia potvrdila to isté pre dva typy proteínov rubrerytrínov.

V konkrétnom mutantnom kmeni z C. difficile , inaktivácia oboch rubrerytrrínov viedla k tomu, že baktérie nerástli na úrovni kyslíka nad 0,1%, významný rozdiel od bežnej rezistencie baktérií, až 0,4% O2.

Ukážkou, že flavodiiron a reverzné proteíny rubrerytrrínu sú nevyhnutné v C. difficile schopnosť tolerovať poškodenie svojich buniek v prítomnosti kyslíka, týmto dvom tímom vedcov sa podaril významný krok k lepšiemu pochopeniu mechanizmov rezistencie. Vedci teraz budú pokračovať v skúmaní ďalších mechanizmov prežitia týchto baktérií.

• Štúdia dokazuje, ako dusičnany znižujú krvný tlak a zlepšujú zdravie ústnej dutiny
• Štúdia objasňuje mechanizmy, ktoré stoja za vplyvom ochrannej farmy na detskú astmu