Lindring af antibiotikaresistens:Forskere tager skridt mod ny behandling af E. coli

Ved at forstå de funktionelle forskelle mellem proteiner udtrykt af to E coli stammer, forskere ved Kansas State University udforsker nye muligheder for at hæmme deres indvirkning på menneskers sundhed.

Forskerne bruger resultater fra deres undersøgelse, "NleB/SseK effektorer fra Citrobacter rodentium , Escherichia coli , og Salmonella enterica viser tydelige forskelle i værtssubstratspecificitet, " offentliggjort i Journal of Biological Chemistry , at begynde at forske i nye måder at behandle to typer af E coli :enterohæmoragisk E coli og enteropatogene E coli .

Enterohæmoragisk E coli udbrud spores til forkert tilberedt kød, upasteuriserede mejeriprodukter og uvaskede grøntsager. Enteropatogent E coli er en almindelig årsag til diarré i udviklingslande, især hos børn under 2 år, ifølge Philip Hardwidge, professor i diagnostisk medicin og patobiologi ved College of Veterinary Medicine.

Begge former forårsager mavesmerter og svær diarré, og i nogle tilfælde, enterohæmoragisk E coli infektioner udvikler sig til hæmolytisk uremisk syndrom, som er en potentielt dødelig nyresygdom, især for børn.

Hardwidge og postdoc-forsker Samir El Qaidi foreslår, at strategier til at hæmme aktiviteten af ​​NleB, et protein udtrykt af begge former for E coli , kan være effektiv til at reducere E coli 's virulens, eller dets evne til at forårsage sygdom hos mennesker. Dermed, deres arbejde kan føre til nye antivirulensbehandlinger, som er vigtige alternativer til antibiotika, der er mindre tilbøjelige til antibakteriel resistens, sagde Hardwidge.

Denne metode til at bekæmpe E coli ville ikke dræbe bakterierne, fordi bakterierne ikke har brug for dette protein for at replikere. Hellere, det ville hæmme bakteriernes evne til at forårsage sygdom i kroppen.

Forskerne fra Kansas State University arbejder sammen med forskere ved University of Kansas for at screene for inhibitorer af NleB-proteinet, der potentielt kan udvikles til antivirulens behandling af E coli og andre bakterier, der har proteinet, herunder salmonella.

"Hvis vi kunne blokere dette protein i at fungere, vi kan reducere bakterielle byrder og lade immunsystemet få en chance for at gøre sit arbejde med at fjerne infektionen, " sagde Hardwidge. "Patogen-specifikke terapier forventes at være mindre forstyrrende for det sikre, normale bakterier i tarmen, hvoraf mange udfører gavnlige funktioner for mennesker. Denne strategi kunne også bruges til at supplere eksisterende terapier for at øge deres effektivitet til behandling af infektioner."

Derudover deres undersøgelse løser en vigtig debat om proteiner fundet i enterohemorrhagic E coli og enteropatogene E coli .

NleB ser ud til at have en næsten identisk genetisk sekvens i begge former for E coli , sagde Hardwidge. Forskere havde troet, at NleB udførte lignende funktioner i hver type E coli , men tidligere undersøgelser fra andre institutioner kom til andre konklusioner om dens funktion.

"Når forskere udfører lignende eksperimenter, men når frem til forskellige konklusioner, folk spekulerer på, hvem der har ret, " sagde Hardwidge. "I dette særlige tilfælde, svaret afhænger af hvilken form for E coli bliver undersøgt. Vi viede vores forskning til at besvare det spørgsmål, fordi når feltet bevæger sig fremad, det vil være afgørende at specificere, hvilken form der undersøges."

Hardwidge og El Qaidi fastslog, at formerne for NleB, selvom det ser ud til at være næsten identisk på det genetiske niveau, udfører tydeligt forskellige aktiviteter i de forskellige typer af E coli .

Hardwidge og El Qaidi samarbejdede med forskere i Danmark, Tyskland og Spanien, såvel som andre i USA, for dette projekt. National Institutes of Health finansierede forskningen ved Kansas State University.