Forscher aus Queensland haben herausgefunden, dass eine Mutation einiges ermöglicht E coli Bakterien können bei Menschen schwere Krankheiten auslösen, während andere Bakterien harmlos sind, eine Erkenntnis, die zur Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen beitragen könnte.
Professor Mark Schembri und Dr. Nhu Nguyen vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der University of Queensland und außerordentliche Professorin Sumaira Hasnain von Mater Research fanden die Mutation in der Zelluloseherstellungsmaschinerie von E coli Bakterien.
Professor Schembri sagte, die Mutation gebe den Betroffenen E coli Bakterien geben grünes Licht, um sich weiter im Körper auszubreiten und weitere Organe wie Leber, Milz und Gehirn zu infizieren.
Unsere Entdeckung erklärt, warum einige E coli Bakterien können lebensbedrohliche Sepsis, neonatale Meningitis und Harnwegsinfektionen (HWI) verursachen, während andere E coli Bakterien können in unserem Körper leben, ohne Schaden anzurichten.
Die „guten“ Bakterien stellen Zellulose her, die „schlechten“ Bakterien können das nicht.“
Professor Mark Schembri, Institut für Molekulare Biowissenschaften der University of Queensland
Bakterien produzieren auf ihren Zelloberflächen viele Substanzen, die das Immunsystem des Wirts stimulieren oder dämpfen können.
„Die von uns identifizierten Mutationen haben das gestoppt E coli „Die Bildung des Kohlenhydrats Zellulose auf der Zelloberfläche führte zu einer verstärkten Entzündung im Darmtrakt des Wirts“, sagte Professor Schembri.
„Die Folge war ein Zusammenbruch der Darmbarriere, sodass sich die Bakterien im Körper ausbreiten konnten.“
In Modellen, die menschliche Krankheiten nachbilden, zeigte das Team, dass die Unfähigkeit, Zellulose zu produzieren, die Bakterien virulenter machte, sodass sie schwerere Krankheiten verursachten, einschließlich Infektionen des Gehirns bei Meningitis und der Blase bei Harnwegsinfekten.
Associate Professor Hasnain sagte, dass es wichtig sei, zu verstehen, wie sich Bakterien aus den Darmreservoirs auf den Rest des Körpers ausbreiten, um Infektionen vorzubeugen.
„Unsere Entdeckung hilft zu erklären, warum bestimmte Arten von E coli gefährlicher werden und eine Erklärung für die Entstehung verschiedener Arten hochvirulenter und invasiver Bakterien liefern“, sagte sie.
sagte Professor Schembri E coli war der dominanteste Erreger im Zusammenhang mit bakterieller Antibiotikaresistenz.
„Allein im Jahr 2019 wurden weltweit fast 5 Millionen Todesfälle mit bakterieller Antibiotikaresistenz in Verbindung gebracht E coli „Mehr als 800.000 dieser Todesfälle sind die Ursache“, sagte er.
„Da die Bedrohung durch Superbakterien, die gegen alle verfügbaren Antibiotika resistent sind, weltweit zunimmt, ist die Suche nach neuen Wegen zur Verhinderung dieses Infektionswegs von entscheidender Bedeutung, um die Zahl menschlicher Infektionen zu reduzieren.“
An der Zusammenarbeit beteiligten sich Teams der School of Biomedical Sciences der UQ unter der Leitung von Associate Professor Jana Vukovic und der School of Pharmacy and Medical Sciences der Griffith University unter der Leitung von Professor Glen Ulett.
Quelle:
Zeitschriftenreferenz:
Nhu, NTK, et al. (2024). Ein konvergenter Evolutionsweg, der die Zelluloseproduktion abschwächt, führt zu einer erhöhten Virulenz einiger Bakterien. Naturkommunikation. doi.org/10.1038/s41467-024-45176-4.
