Forscher an der Universität von Oregon entdeckten einen molekularen Mechanismus, durch den der menschliche Magen Erreger Helicobacter pylori ist angezogen zu bleichen, auch bekannt als unterchlorige Säure oder HOCI. Die Studie ergab, dass H. pylori verwendet ein protein namens TlpD zu spüren, Bleichmittel und schwimmen zu ihm hin, und die Bakterien Salmonella enterica und Escherichia coli können TlpD-ähnlichen Proteine zu erkennen Bleichmittel in der Umgebung.
Die Forscher schlagen vor H. pylori verwendet die protein-TlpD zu spüren Webseiten von Gewebe eine Entzündung, die dazu beitragen könnten, die Bakterien besiedeln den Magen und vielleicht suchen Sie beschädigtes Gewebe und Nährstoffe. Das Papier, „Helicobacter pylori Sinne Bleichmittel (HOCI) als chemoattractant mit einem zytosolischen rmige Chemorezeptor,“ erschienen Aug. 29 in der Zeitschrift PLOS Biology.
Die gesundheitliche Belastung durch H. pylori ist besonders groß, sagen Forscher, weil es infiziert, über die Hälfte der Bevölkerung der Welt mit fast 100 Prozent die Infektionsraten in einigen sich entwickelnden Regionen. Das Bakterium hat seinen Wohnsitz in kleinen Taschen in den Magen, genannt Magen-Drüsen, die gedacht werden, um Schutz vor der feindlichen, Magen-Umgebung.
H. pylori verursacht chronische Entzündungen und Magengeschwüre. Es ist ein wichtiger Risikofaktor für Magen-Krebs, eine der häufigsten Formen von Krebs weltweit.
„Ein Teil der Begründung für die Untersuchung dieser bestimmten protein ist, dass wir wissen, das Navigationssystem, dass Helicobacter pylori hat, ist wirklich wichtig für die Bakterien, um in der Lage zu infizieren und verursachen Krankheit,“, sagte führen Autor Arden Perkins, ein postdoctoral fellow an der University of Oregon. „Wenn wir kommen, um zu erfahren, was die Funktion dieses proteins ist, gibt es ein Potenzial, dass wir vielleicht in der Lage sein, zu stören Ihre Funktion mit einem neuen Medikament.“
H. pylori, wie die meisten Bakterien, spezielle Proteine zu spüren, Chemikalien in Ihrer Umgebung. Der Prozess, bekannt als chemotaxis, ermöglicht Ihnen die Regulierung Ihrer geißeln schwimmen in Richtung zu oder Weg von verbindungen, denen Sie begegnen.
Das research-team dargelegt, um festzustellen, wie Bakterien reagieren auf die Anwesenheit von Bleichmittel, das hergestellt wird, indem weiße Blutkörperchen, die im Körper und ist ein wichtiger Teil von, wie das Immunsystem bekämpft Bakterien.
„Es ist wichtig, dass wir verstehen, die protein-Maschinerie von bleach sensing“, sagte Studie co-Autor Karen Guillemin, professor für Biologie und Mitglied des UO-Instituts der Molekularbiologie. „Es stellt sich heraus, dass dies nicht ein Maschinenpark, der exklusiv von Helicobacter pylori und es ermöglicht uns Einblicke in andere Bakterien, die ähnliche Proteine.“
Die Arbeit begann vor 2,5 Jahren, um zu bestimmen, die molekulare Funktion der TlpD-protein, das die Forscher wussten, war beteiligt bei der Regulierung der Bakterien geißeln. Sie wusste TlpD war ein sensor-Molekül, wusste aber nicht, was es sein könnte sensing. Um sich an der Unterseite des uncharacterized protein die Funktion, Perkins isoliert den TlpD protein und zwei weitere Proteine, die bei der übertragung der molekularen signal für die flagella.
„Isolieren der Komponenten der molekularen signaling system gab uns ein viel klareres Verständnis von dem, was passiert war,“ Guillemin sagte.
Frühere Forschung hatte gezeigt, dass reaktive Sauerstoff-Spezies, die möglicherweise die verbindungen wurden, spürte durch den TlpD protein, so Perkins getestet, verschiedene verbindungen, einschließlich Wasserstoffperoxid, Superoxid-und Bleichmittel. Die überraschenden Ergebnisse zeigten, dass TlpD produziert einen Lockstoff signal, wenn ausgesetzt zu bleichen.
Obwohl es schien, eingängig für die Bakterien angezogen werden, um eine schädliche Chemikalie, weitere Studien mit lebenden Bakterien bestätigt, dass die Bakterien unversehrt durch und angezogen Quellen von Bleichmittel in Konzentrationen, die vom menschlichen Körper produziert.
Perkins und Mitarbeiter konnte nicht leugnen, was Sie sahen nach wiederholter Durchführung des Experiments und controlling für verschiedene Erklärungen.
„Dieses Projekt begann diese wirklich strengen molekularen Einblick, und dann sind wir Fortgeschritten, um darüber nachzudenken, was dies bedeutet für das Verhalten der Bakterien“ Guillemin sagte. „Wir waren in der Lage zu gehen mit wirklich starken Vertrauen, dass das Phänomen, das wir studierten, machte Sinn auf einem molekularen Niveau.“
Normalerweise, Bleichmittel produziert während der Entzündung ist wirksam bei der Tötung von Bakterien. Aber H. pylori ist ungewöhnlich in seiner Heimat im entzündeten Gewebe die seit Jahrzehnten scheinbar ohne ausgerottet, indem das Bleichmittel. Das Forscherteam glaubt, dass H. pylori kann angezogen werden, um Bleichmittel als Mittel zum Auffinden und beibehalten, in den Magen Drüsen, die sind voll von weißen Blut-Zellen, sondern dienen als entscheidende erregerreservoir für die Bakterien.
Überraschend fanden die Forscher, die giftige Substanz von der weißen Blut-Zellen interpretiert werden konnte, die als Attraktion signal durch die eindringenden Bakterien.
„Wir wissen, dass im Verlauf der Infektion, die Bakterien in der Lage ist zu Leben, in entzündete Gewebe für Jahre und Jahre, so dass dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass vielleicht ein Teil der Art und Weise, die durch angezogen wird, um entzündete Gewebe,“ Perkins sagte. „Es ist deutlich entwickelt, ausreichende Schutzvorrichtungen, um in der Lage zu ertragen, die Umwelt, obwohl es potenziell hohe Konzentrationen von Bleichmittel gibt.“
Forscher fanden TlpD-ähnliche Proteine aus Salmonella enterica und Escherichia coli sind auch in der Lage zu erkennen, Bleichmittel, was darauf hinweist, dass bleach-sensing kann eine vorher unbekannte Phänomene durchgeführt, die durch viele Arten von Bakterien.
Die Forschung konnte schließlich dazu beitragen, neue Therapien zu stören, die Fähigkeit, schädliche Bakterien zu spüren, Ihre Umwelt und könnte auch Auswirkungen auf die Verringerung der Antibiotika-Resistenz.
Typische Antibiotika, die klinisch angewendet heute töten oder zu verhindern, dass Bakterien aus der Division durch die Ausrichtung auf Dinge wie die bakterielle Zellwand. Als Ergebnis, Bakterien Gesicht selektiven Druck, Resistenzen zu entwickeln, um diese Arten von Drogen, um zu überleben.
Im Falle von Helicobacter pylorider etwa 30 Prozent der Infektionen sind resistent gegen Antibiotika-Behandlung. Mit einer gründlicheren Verständnis der Mechanismen bei der Arbeit, Guillemin, sagte, die Forscher können dann in der Lage sein, wirksamere Mittel der Bekämpfung der Bakterien.
„Es könnte sein, dass es weniger starken Selektionsdruck für Bakterien zu überwinden, ein Medikament, das macht Sie orientierungslos,“ Guillemin sagte. „Bis 2050 wird es zu Pandemien von Antibiotika-resistenten Bakterien, so dass es ein echtes Bedürfnis zu denken Sie über neue Strategien.“