Результаты изданы в выпуске онлайн 18 февраля PLOS Заброшенные тропические болезни. Получающиеся исследования показывают новую адаптацию и черты в заразных разновидностях Leptospira, которые не только помогают осветить его эволюционную историю, но и могут также обеспечить новый профилактический и подходы лечения. Данные прибывают из представительных напряжений Leptospira, полученных из четырех международных лабораторий и изолированных от 12 стран. Работа вовлекла исследователей в Йельском университете, Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, Корнелльском университете и учреждениях в Австралии, Франции, Англии, Нидерландах, Канаде, Уругвае, Бразилии, Перу и Таиланде.
«Leptospira – самый сложный род бактерий, который заражает людей», сказал Джозеф М. Винец, Мэриленд, преподаватель медицины и директор Центра Сан-Диего UC Тропической Медицины и здоровья Путешественников. «Эта работа сравнивает полные последовательности генома всех известных разновидностей Leptospira, чтобы обнаружить, какие гены делают эту бактерию болезнетворным микроорганизмом. Это предоставляет дорожную карту для будущего исследования, включая нахождение новых способов диагностировать инфекцию и развитие вакцины».Этот проект был начат и во главе с первым автором Дерриком Фоутсом, доктором философии, адъюнкт-профессором JCVI. «Инструменты биоинформатики назрели до такой степени, что мы можем теперь найти общеизвестную ‘иголку в стоге сена’, подразумевая, что мы можем теперь определить гены и пути, которые уникальны для патогенных микробов, которые сосредоточат будущие научно-исследовательские работы на этих ключевых определенных для болезнетворного микроорганизма особенностях», сказал Фоутс.Президент JCVI Карен Э. Нельсон, доктор философии, который помог скоординировать начальную фазу проекта, указывает, что успех этого исследования базировался, частично, на посвящении и волнении научного сообщества Leptospira. «Всесторонняя природа этого исследования служит моделью для появляющихся инфекционных заболеваний».
Некоторые разновидности Leptospira неинфекционные, получая питание из мертвого или разлагая органическое вещество. Другие разновидности заразны с различным, иногда страшным, последствия. У зараженных крыс и мышей, например, бактерия колонизирует в почках, но не производит симптомы болезни.
У домашнего скота, такого как коровы, овцы, лошади и свиньи и домашние животные, такие как собаки, лептоспироз может вызвать острую почку, печень и повреждение легкого и вызвать эмбриональную потерю.Люди могут стать зараженными лептоспирозом способами, подобными животным через прямой контакт или прием пищи или ингаляцию загрязненной воды или почвы. Люди также уязвимы через прямой контакт с мочой зараженных животных.В зараженных людях болезнь вызывает ряд эффектов.
Это может привести к бессимптомной инфекции, легкой, гриппоподобные симптомы или желтуха, или привести к серьезному повреждению печени, почечной или центральной нервной системы – и смерть. Глобально, лептоспироз – самое важное бактериальное заболевание, передававшееся от животных людям больше чем с 1 миллионом случаев ежегодно и 60 000 смертельных случаев.Примеры Leptospira определенные для болезнетворного микроорганизма особенности, определенные в исследовании PLOS, включают:
Открытие белков, уникальных для патогенного Leptospira, который ускорит развитие вакцины в людях, собаках и домашнем скотеКлючевая адаптация заразного Leptospira млекопитающим, таким как биосинтез сиаловой кислоты, тип сахара, который позволяет этим организмам скрываться в теле, чтобы избежать разрушения и который позволяет болезни прогрессировать
Заразный Leptospira эволюционно приобрел способность синтезировать витамин B12 от простого предшественника аминокислоты, который не может неинфекционный Leptospira«Одно захватывающее открытие обнаруживало CRISPR-аварию генетическое оборудование только в патогенном Leptospira, но не в промежуточных или неинфекционных группах рода. Эволюционное приобретение новых элементов CRISPR, которые находятся только в патогенном Leptospira, вероятно ускоренная адаптация к человеческой инфекции. Значение этого наблюдения остается исследоваться», сказал Винец.
CRISPR-авария – молекулярная иммунная система, которая присуждает сопротивление иностранным генетическим элементам и обеспечивает форму приобретенного иммунитета. Недавние биотехнологические достижения позволили изменить зародышевую линию многих разновидностей, включая млекопитающих и несущих болезнь москитов, через CRISPR.
Винец сказал, что следующий шаг должен будет начать эксплуатировать геномную информацию «для вакцины и развития диагностики, экспериментальных подходов к пониманию механизмов патогенеза болезни и как Leptospira упорствуют в окружающей среде, все очень важные для развития новых вмешательств здравоохранения, нацеленных на сокращение глобального воздействия этого важного, но заброшенного зооноза».