健康

大腸菌はどのようにして尿路感染症を引き起こす力を獲得するのか

解剖学的構造の特殊性により、女性は特に尿路感染症にかかりやすく、ほぼ半数が人生のある時点で尿路感染症を経験しています。 科学者たちは何十年にもわたって、細菌がどのようにして健康な人の体内に侵入するのかを解明しようと努めてきており、微生物がどのように膀胱内を移動して付着するのかから、毒素をどのように放出して不快でしばしば痛みを伴う症状を引き起こすのかまで、あらゆることを調査している。 に発表された研究 PNAS 細菌がどのように繁殖するかを調べます 大腸菌、 または 大腸菌 --ほとんどの尿路感染症の原因である-は、新鮮な尿の無菌に近い環境にもかかわらず、感染中に宿主の栄養素を利用して異常に速いペースで繁殖することができます。 ミシガン大学医学部のハリー・モブレー博士の研究室で働く研究者らは、感染の成立に重要と思われる細菌の遺伝子を特定するために、マウスモデルでの複製があまり得意ではない変異株を調べることから始めた。 そうすることで、彼らは輸送システムを制御する遺伝子群が重要であることを特定した。 「細菌が増殖するために何か、たとえばアミノ酸が必要な場合、細菌は2つの方法でそれを入手できます」と、微生物学および免疫学のフレデリック・G・ノーヴィ特別教授であるモブレー氏は説明した。 「彼らはそれを自ら作ることもできるし、いわゆる輸送システムを使って宿主からそれを盗むこともできる。」 彼らの以前の遺伝子発現スクリーニングでは、細菌遺伝子のほぼ 25% が特定のアミノ酸の輸送システムを含む複製戦術に特化していることが明らかになりました。 大腸菌 モブリー氏によると、これを使って毎秒数千の分子が運び込まれるという。 モブリー研究室の元メンバーで現在は南アラバマ大学の微生物学と免疫学の助教授である筆頭著者のアリソン・シア博士は、米国の輸送タンパク質のライブラリーを相互参照した。 大腸菌 他の種の UTI 病原体に対して、どれが感染にとって重要かを確認します。 彼女は、ABC (ATP 結合カセットの略) トランスポーターと呼ばれるタイプのトランスポーターが重要であるらしいことを発見しました。 次に、マウスの尿路から作った臓器寒天を用いて、ABCトランスポーターが感染に必須であることを確認した。 これらの栄養素輸入システムを欠く多くの細菌株は、膀胱および腎臓器官寒天上での増殖に欠陥がありました。 「細菌は、関心のあるエネルギー源との親和性を高めるために、これらのエネルギー高価なATP輸送システムに投資しているようです」とシア氏は述べた。 「これらのシステムは、細胞内に栄養素を取り込むのに非常に優れています。」 この研究結果は、新しい治療薬の開発への道を開くものである、とモブレー氏は指摘する。これは、抗生物質耐性が増大する時代において特に重要である。 「これらの輸送システムを阻害すれば、おそらくこれらの細菌の急速な増殖を抑制できるでしょう」と彼は言う。 細菌はこの重要な種類の輸送体のために複数のバックアップシステムを進化させてきたため、そうするのは簡単ではないとシア氏は指摘する。 「このATP結合ファミリーの優れている点は、それらがすべてATP結合サブユニットを持っており、これが輸送システムに細胞膜を越えて栄養素を届けるために必要なエネルギーを与えるということです。」 このサブユニットは、トランスポーターのファミリー全体を機能不全にする標的となる可能性があります。 これは必ずしも抗生物質に取って代わるわけではありませんが、増殖を遅らせ、抗生物質と宿主の免疫システムがバグを阻止する上でより効果的に機能できる可能性があると彼女は言います。 #大腸菌はどのようにして尿路感染症を引き起こす力を獲得するのか