Понимание печально известной заразности Francisella tularensis: свежий подход к старой проблеме дает ключ к разгадке вирулентности туляремии

Заболевание, также называемое кроличьей лихорадкой, не передается от человека к человеку. Вместо этого люди заражаются от контакта с инфицированными животными, от укусов клещей или оленей, от зараженной воды или почвы.

Без лечения туляремия может быть смертельной; однако обычно он поддается лечению антибиотиками.«Francisella tularensis очень патогенна. Заболевание может возникнуть даже тогда, когда в легкие попадает менее 10 бактерий. Мы не изучаем патогенные бактерии человека в нашей лаборатории, а используем менее патогенный суррогат, называемый Francisella novicida», — объяснила доктор Ария.

Эшраги, научный сотрудник отделения микробиологии Медицинской школы Вашингтонского университета.Низкая доза, необходимая для инфекционности и тяжести вызываемого ею заболевания, побудила Центры по контролю и профилактике заболеваний классифицировать F. tularensis как биотеррористический агент Категории А и отслеживать случаи туляремии по всей стране, по словам доктора Брука Петерсона. старший научный сотрудник Медицинской школы UW, который также участвовал в исследовании.Несмотря на годы исследований, способы, которыми эти микробы вызывают такое тяжелое заболевание, остаются загадкой.

Эшраги, Петерсон и его коллеги — одни из тех, кто работает над раскрытием того, как Francisella tularensis преодолевает защитные силы организма. Последние результаты, полученные в результате усилий нескольких организаций, будут опубликованы 9 ноября в журнале Cell Host. Микроб.Бактерии имеют геном, отличающийся кластером генов, который называется островом патогенности Francisella.

Некоторые гены в этой области кодируют токсины. В этом регионе также есть планы на оборудование, которое доставляет эти токсины к животным клеткам, чтобы вызывать болезни.

Ученые думали, что остров патогенности Francisella содержит все гены токсинов, но затем исследовательская группа обнаружила своего рода внешнего подрядчика — белки, усиливающие инфекцию, не учтенные в инструкциях по острову патогенности.Эти белки имеют общие черты с токсинами, обнаруженными у некоторых других патогенов, таких как бактерия, вызывающая болезнь легионеров. Исследователи обнаружили доказательства того, что эти белки способствуют росту Francisella в макрофагах, лейкоцитах, которые обычно поглощают и переваривают патогены.«Francisella novicida должна активно управлять своим хозяином, чтобы избежать клеточной защиты», — отметили исследователи.

Авторы заявили, что до недавнего времени было трудно найти новые токсины, связанные с вирулентностью туляремии. По словам исследователя проекта Дэвида Вислера, доцента биохимии Университета штата Вашингтон, достигнутый прогресс стал возможен благодаря усовершенствованным технологиям и методам захвата, описания и каталогизации бактериальных белков.Некоторые из этих экспериментальных процедур были выполнены их коллегами, участвовавшими в этом проекте.

К ним относятся более чувствительная масс-спектрометрия для обнаружения, идентификации и количественного определения белковых молекул, электронная микроскопия для визуализации набора компонентов наномашины, транспортирующей токсины, и флуоресцентная конфокальная микроскопия, которая может маркировать белки светоизлучающими красителями.«Мы обнаружили некоторые токсины францизеллы, но еще предстоит определить, как они действуют на клетки, инфицированные бактериями.

Эти знания станут большим шагом вперед в нашем понимании туляремии», — сказал старший автор доктор Джозеф Мугус, доцент кафедры микробиологии в Медицинской школе UW.