In the battle between our immune systems and cholera bacteria, humans may have an unknown ally in bacteria-killing viruses known as phages. In a new study, researchers from Tufts University, Massachusetts General Hospital, Partners In Health, Haiti's National Public Health Laboratory, and elsewhere, report that phages can force cholera bacteria to give up their virulence in order to survive. Importantly, the study -- published in eLife -- found that cholera's mutational escape from phage predation occurs during human infection.
First author Kimberley Seed, Ph.D., and corresponding author Andrew Camilli, Ph.D., both of Tufts University School of Medicine, and their co-authors analyzed phage resistance properties and DNA sequences of cholera bacteria taken from phage-positive stool samples from patients with cholera in Haiti and Bangladesh, two countries where cholera outbreaks are common at present.
They first determined that cholera bacteria from Haiti changed its DNA in order to fight phages. They compared the bacteria from Haiti to bacteria from Bangladesh collected over many years to determine if the changes were happening on multiple occasions in both countries or only in isolated groups or cases.
The research team discovered that across both time and geography, the cholera bacteria mutated during human infection in order to trade their virulence, or ability to persist and make a human sick, for the ability to defend against the phages. Alternatively, in some patients, the cholera bacteria mutated in a more conservative manner to retain virulence, yet sacrificed the ability to grow optimally in the environment. In either scenario, the cholera bacteria appear to have traded something important in order to survive the onslaught from phages.
"This is the first time we have seen cholera bacteria defend themselves from phages while infecting humans. This suggests that these phages are actively working in our favor, first by killing cholera bacteria within the patient, and second, by genetically weakening the bacteria that are shed by the infected patient such that they are less fit to survive in the environment or less able to cause infection in other people," said senior author Andrew Camilli, a Howard Hughes Medical Institute investigator, professor of molecular biology & microbiology at Tufts University School of Medicine, and member of the Molecular Microbiology program faculty at the Sackler School of Graduate Biomedical Sciences at Tufts University.
"This important finding suggests that we may be able to leverage the strength of phages for treating people with cholera or perhaps preventing cholera in people who may have been recently exposed as an alternative to antibiotics," he continued.
"Seeing this rapid evolutionary change in the cholera bacteria occurring during human infection suggests that the phages are posing a very strong threat. And to observe this in two different continents suggests that this is not a one-time find, but that it may be happening consistently during cholera outbreaks," said first author Seed, now assistant professor of molecular, cellular and developmental biology at University of Michigan. "Additionally, virtually all bacteria can be infected by phages, which are found wherever bacteria are. So this finding with cholera may be the start of a broader understanding of how phages and bacteria evolve."
Previous work by Camilli and Seed, published last year in Nature, provided the first evidence that a phage could acquire a wholly functional and adaptive immune system. They observed that the phage could use this acquired immune system to disarm a phage defense system of the cholera bacteria, allowing the phage to ultimately destroy its bacterial host. This study bolstered the concept of using phage to prevent or treat bacterial infections, and extended the idea that phages can be extremely sophisticated bacterial predators. The team is now investigating the details of this particular arms race between phage and bacteria in hopes of better understanding how phage influence cholera outbreaks and how we can further leverage phages to treat or prevent infections.
The World Health Organization reports that there are an estimated three-to five million cases of cholera cases and 100,000 to 120,000 deaths due to cholera each year. This summer, at least 67 people in Ghana have died of cholera while 6,000 others have been infected. In northern Cameroon, there are reports that 200 people have died and many more infected in the last few months. A current outbreak in South Sudan has taken 130 lives out of a total of more than 5,800 cases. In Haiti, since the beginning of the epidemic there (October 2010) and through March of this year, more than 8,500 people have died, out of more than 700,000 reported cases.
ในการต่อสู้ระหว่างระบบภูมิคุ้มกันของเราและแบคทีเรียอหิวาตกโรคที่มนุษย์อาจจะมีพันธมิตรที่ไม่รู้จักไวรัสแบคทีเรียฆ่าที่เรียกว่าฟาจ ในการศึกษาใหม่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยทัฟส์, แมสซาชูเซตโรงพยาบาลทั่วไป, พาร์ทเนอร์ในสุขภาพของเฮติห้องปฏิบัติการแห่งชาติสาธารณสุขและที่อื่น ๆ รายงานว่า phages สามารถบังคับให้แบคทีเรียอหิวาตกโรคที่จะให้ขึ้นความรุนแรงของพวกเขาเพื่อให้อยู่รอด ที่สำคัญการศึกษา - การตีพิมพ์ใน e ชีวิต - พบว่าอหิวาตกโรคของ mutational หลบหนีจากการปล้นสะดมทำลายจุลินทรีย์ที่เกิดขึ้นในระหว่างการติดเชื้อของมนุษย์
ผู้เขียนครั้งแรกที่คิมเบอร์ลีเมล็ด, Ph.D. , และผู้เขียนที่สอดคล้องกับแอนดรู Camilli, Ph.D. , ทั้งสองของมหาวิทยาลัยทัฟส์โรงเรียน การแพทย์และผู้เขียนร่วมของพวกเขาวิเคราะห์คุณสมบัติต้านทานทำลายจุลินทรีย์และลำดับดีเอ็นเอของแบคทีเรียอหิวาตกโรคนำมาจากฟาจบวกตัวอย่างอุจจาระจากผู้ป่วยที่มีโรคอหิวาต์ในเฮติและบังคลาเทศทั้งสองประเทศที่มีการระบาดของโรคอหิวาต์อยู่ทั่วไปในปัจจุบัน
พวกเขาครั้งแรกที่ระบุว่าแบคทีเรียอหิวาตกโรค จากเฮติเปลี่ยนแปลงดีเอ็นเอคู่แข่งที่จะต่อสู้ phages พวกเขาเมื่อเทียบกับเชื้อแบคทีเรียจากเฮติแบคทีเรียจากประเทศบังคลาเทศที่เก็บรวบรวมมาเป็นเวลาหลายปีเพื่อตรวจสอบว่าการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นหลายครั้งในทั้งสองประเทศหรือเฉพาะในกลุ่มที่แยกออกหรือกรณีที่
ทีมวิจัยค้นพบว่าทั่วทั้งเวลาและภูมิศาสตร์แบคทีเรียอหิวาตกโรคกลายพันธุ์ ระหว่างการติดเชื้อของมนุษย์ในการที่จะค้าความรุนแรงของพวกเขาหรือความสามารถในการยังคงมีอยู่และทำให้ป่วยของมนุษย์สำหรับความสามารถในการป้องกันการ phages หรือในผู้ป่วยบางแบคทีเรียอหิวาตกโรคกลายพันธุ์ในลักษณะที่อนุรักษ์นิยมมากขึ้นในการรักษาความรุนแรงยังเสียสละความสามารถที่จะเติบโตได้อย่างดีที่สุดในสภาพแวดล้อมที่ ในสถานการณ์อย่างใดอย่างหนึ่งแบคทีเรียอหิวาตกโรคปรากฏมีการซื้อขายสิ่งที่สำคัญเพื่อความอยู่รอดการโจมตีจาก phages
"นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้เห็นแบคทีเรียอหิวาตกโรคปกป้องตัวเองจากการติดเชื้อในขณะที่ phages มนุษย์. ซึ่งแสดงให้เห็นว่า phages เหล่านี้จะทำงานอย่างแข็งขันใน ความโปรดปรานของเราครั้งแรกโดยการฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่อยู่ในผู้ป่วยโรคอหิวาต์และสองโดยพันธุกรรมลดลงแบคทีเรียที่มีการหลั่งโดยผู้ป่วยที่ติดเชื้อดังกล่าวว่าพวกเขาจะไม่เหมาะที่จะอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมหรือไม่สามารถที่จะทำให้เกิดการติดเชื้อในคนอื่น ๆ "กล่าวว่า ผู้เขียนอาวุโสแอนดรู Camilli, นักสืบโฮเวิร์ดฮิวสถาบันการแพทย์ศาสตราจารย์ของชีววิทยาโมเลกุลและจุลชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยทัฟส์โรงเรียนแพทย์และเป็นสมาชิกคนหนึ่งของคณะโปรแกรมจุลชีววิทยาระดับโมเลกุลที่ Sackler โรงเรียนบัณฑิตวิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์ที่มหาวิทยาลัยทัฟส์
"นี่ค้นพบที่สำคัญที่แสดงให้เห็น ที่เราอาจจะไม่สามารถที่จะยกระดับความแข็งแรงของ phages สำหรับการรักษาผู้ที่มีโรคอหิวาต์หรือบางทีอาจจะป้องกันอหิวาตกโรคในคนที่อาจจะได้รับการสัมผัสเมื่อเร็ว ๆ นี้เป็นทางเลือกให้ยาปฏิชีวนะ "เขายังคง
"เห็นการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วในแบคทีเรียอหิวาตกโรคเกิดขึ้นในระหว่าง การติดเชื้อของมนุษย์แสดงให้เห็นว่า phages ถูกวางตัวเป็นภัยคุกคามที่รุนแรงมาก และการสังเกตนี้ในสองทวีปที่แตกต่างกันแสดงให้เห็นว่านี้ไม่ได้พบเพียงครั้งเดียว แต่มันก็อาจจะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงการระบาดของโรคอหิวาต์ "กล่าวว่าเมล็ดพันธุ์ครั้งแรกของผู้เขียนตอนนี้ผู้ช่วยศาสตราจารย์ของโมเลกุลเซลล์และการพัฒนาทางชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน ". นอกจากนี้แบคทีเรียแทบทั้งหมดสามารถติดเชื้อโดย phages ซึ่งพบที่ใดก็ตามที่มีเชื้อแบคทีเรีย ดังนั้นการค้นพบนี้ด้วยอหิวาตกโรคอาจจะเป็นจุดเริ่มต้นของความเข้าใจในวงกว้างของวิธี phages และแบคทีเรียพัฒนา ". การทำงานก่อนหน้าโดย Camilli และเมล็ดพันธุ์ที่ตีพิมพ์เมื่อปีที่แล้วในธรรมชาติให้หลักฐานแรกที่ฟาจจะได้รับระบบภูมิคุ้มกันทั้งหมดการทำงานและการปรับตัว . พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าฟาจสามารถใช้ระบบภูมิคุ้มกันที่ได้มานี้จะปลดอาวุธระบบป้องกันทำลายจุลินทรีย์ของเชื้อแบคทีเรียอหิวาตกโรคเพื่อให้สามารถทำลายจุลินทรีย์ในที่สุดทำลายโฮสต์แบคทีเรีย. การศึกษาครั้งนี้หนุนแนวคิดของการใช้ทำลายจุลินทรีย์เพื่อป้องกันหรือรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียและขยาย ความคิดที่ว่า phages สามารถล่าแบคทีเรียที่มีความซับซ้อนมาก. ทีมอยู่ในขณะนี้การตรวจสอบรายละเอียดของการแข่งขันทางด้านอาวุธนี้โดยเฉพาะระหว่างทำลายจุลินทรีย์และแบคทีเรียที่อยู่ในความหวังของความเข้าใจที่ดีกว่าวิธีการแพร่ระบาดของโรคอหิวาต์มีอิทธิพลต่อการทำลายจุลินทรีย์และวิธีการที่เราสามารถเพิ่มเติม phages ประโยชน์ในการรักษาหรือป้องกันการติดเชื้อรายงานขององค์การอนามัยโลกที่มีประมาณสามถึงห้าล้านรายของผู้ป่วยอหิวาตกโรคและ 100,000 ถึง 120,000 คนเสียชีวิตเนื่องจากโรคอหิวาต์ในแต่ละปี ช่วงฤดูร้อนนี้อย่างน้อย 67 คนในประเทศกานามีเสียชีวิตจากอหิวาตกโรคในขณะที่ 6,000 คนอื่น ๆ ได้รับการติดเชื้อ ในภาคเหนือของแคเมอรูนมีรายงานว่า 200 คนมีผู้เสียชีวิตและอีกหลายที่ติดเชื้อมากขึ้นในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมา การระบาดในปัจจุบันในภาคใต้ของซูดานได้นำ 130 ชีวิตออกจากรวมกว่า 5,800 กรณี ในเฮติตั้งแต่จุดเริ่มต้นของการระบาดมี (ตุลาคม 2010) และผ่านเดือนมีนาคมของปีนี้มากกว่า 8,500 คนมีผู้เสียชีวิตออกจากกว่า 700,000 รายงานกรณี
การแปล กรุณารอสักครู่..

ในสงครามระหว่างระบบภูมิคุ้มกันของเราและอหิวาตกโรคแบคทีเรีย มนุษย์อาจเป็นพันธมิตรที่ไม่รู้จักในการฆ่าไวรัส แบคทีเรีย ที่เรียกว่า จ . ในการศึกษาใหม่โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Tufts แมสซาชูเซต , โรงพยาบาลทั่วไป , พันธมิตรในสุขภาพของเฮติห้องปฏิบัติการสาธารณสุขแห่งชาติ และ อื่น ๆ , รายงานว่าฟาจสามารถบังคับให้เชื้ออหิวาโรคของพวกเขาเพื่อความอยู่รอดคือ การศึกษาที่ตีพิมพ์ใน elife -- -- พบว่าฤทธิ์จากการหลบหนีของอหิวาตกโรคฟาเกิดขึ้นในระหว่างการติดเชื้อของมนุษย์ ผู้เขียน
แรกคิมเบอร์ลี เมล็ดพันธุ์ , Ph.D . , ผู้เขียนและสอดคล้องกัน แอนดรูว์ camilli , Ph.D . , ทั้งสองของ Tufts มหาวิทยาลัยโรงเรียนของยาและผู้เขียนร่วมของพวกเขาและวิเคราะห์คุณสมบัติต้านทานฟาลำดับดีเอ็นเอของอหิวาตกโรคแบคทีเรียจากตัวอย่างอุจจาระว่าบวกจากผู้ป่วยอหิวาตกโรคในเฮติ และบังคลาเทศ สองประเทศที่อหิวาตกโรคระบาดทั่วไปในปัจจุบัน
ตอนแรกตั้งใจว่าเมื่อเปลี่ยน DNA ของแบคทีเรียจากเฮติเพื่อต่อสู้กับจ .พวกเขาเปรียบเทียบแบคทีเรียจากแบคทีเรียจากประเทศบังคลาเทศเฮติ สะสมมาหลายปี เพื่อตรวจสอบว่ามีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในหลายโอกาส ทั้งในประเทศ หรือแยกเฉพาะในกลุ่มหรือกรณี .
ทีมวิจัยค้นพบว่าทั่วทั้งเวลาและภูมิศาสตร์ , อหิวาตกโรคแบคทีเรียกลายพันธุ์ในมนุษย์การติดเชื้อโรคเพื่อการค้าของพวกเขาหรือความสามารถในการคงอยู่ และทำให้มนุษย์ป่วย สำหรับความสามารถในการปกป้องต่อฟาจ . หรือในผู้ป่วยบางราย , อหิวาตกโรคแบคทีเรียกลายพันธุ์ในลักษณะอนุรักษ์นิยมมากขึ้นเพื่อรักษาโรค แต่เสียสละความสามารถที่จะเติบโตได้ดีในสภาพแวดล้อม ในทั้งสองสถานการณ์อหิวาตกโรคแบคทีเรียปรากฏมีการซื้อขายบางอย่างที่สำคัญเพื่อความอยู่รอดการโจมตีจากจ .
" นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้เห็นอหิวาตกโรคแบคทีเรีย ปกป้องตัวเองจากจในขณะที่การติดเชื้อในมนุษย์ พบว่าฟาจเหล่านี้จะกระตือรือร้นทำงานในความโปรดปรานของเรา แรก โดยการฆ่าเชื้ออหิวาในผู้ป่วย และสองโดยพันธุกรรมลงแบคทีเรียที่หลั่งโดยผู้ป่วยติดเชื้อเช่นที่พวกเขาจะไม่เหมาะที่จะอยู่รอดในสภาพแวดล้อม หรือได้น้อยกว่าที่จะทำให้เกิดการติดเชื้อในคน อื่น ๆ , " กล่าวว่า อาวุโส ผู้เขียน camilli นักสืบแอนดรู , สถาบันการแพทย์ โฮวาร์ด ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาระดับโมเลกุล&จุลชีววิทยาที่ Tufts มหาวิทยาลัยโรงเรียนของยาและเป็นสมาชิกของคณะสาขาวิชาจุลชีววิทยาระดับโมเลกุลที่ sackler บัณฑิตวิทยาลัยวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยทัฟส์ .
" นี้สำคัญค้นหาแสดงให้เห็นว่าเราอาจจะสามารถใช้ประโยชน์จากความแข็งแกร่งของฟาจเพื่อการรักษาคนเป็นอหิวาตกโรค หรือบางทีป้องกันอหิวาตกโรค ในผู้ที่อาจได้รับการเปิดเผยเมื่อเร็ว ๆนี้เป็นทางเลือกให้ยาปฏิชีวนะ " เขาอย่างต่อเนื่อง
" เห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในเชื้ออหิวาเกิดขึ้นในระหว่างการติดเชื้อของมนุษย์บ่งบอกว่าถูกวางตัวเป็นภัยคุกคามที่แข็งแกร่งมาก และสังเกตนี้ใน 2 ทวีปต่าง ๆ แสดงให้เห็นว่า นี่ไม่ใช่ครั้งเดียวที่เจอ แต่มันอาจจะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงอหิวาตกโรคระบาด กล่าวว่า เมล็ดพันธุ์ที่ผู้เขียนแรก ตอนนี้อาจารย์ผู้ช่วยของโมเลกุลเซลล์และชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน . นอกจากนี้แบคทีเรียแทบทั้งหมดสามารถติดเชื้อโดยฟาจ ซึ่งจะพบแบคทีเรียที่เป็น ดังนั้นการหาอหิวาตกโรคอาจเป็นจุดเริ่มต้นของความเข้าใจที่กว้างขึ้นของฟาจและแบคทีเรียคาย "
ก่อนหน้านี้ทำงานโดย camilli และเมล็ดที่ตีพิมพ์เมื่อปีที่แล้วในธรรมชาติให้หลักฐานแรกที่ฟาจะได้รับทั้งหมดการทำงาน และปรับระบบภูมิคุ้มกัน . พวกเขาพบว่าฟาจสามารถใช้นี้ได้รับระบบภูมิคุ้มกันปลดอาวุธว่าระบบป้องกันของอหิวาตกโรคแบคทีเรีย ให้ว่าไปในที่สุดทำลายเชื้อแบคทีเรียของโฮสต์ การศึกษานี้หนุนแนวคิดของการใช้ว่าเพื่อป้องกัน หรือรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียและขยายแนวคิดว่าฟาจสามารถที่ซับซ้อนมากจากนักล่า ตอนนี้เป็นทีมสอบสวนรายละเอียดของนี้โดยเฉพาะการแข่งขันอาวุธระหว่างฟาและแบคทีเรียในความหวังของความเข้าใจว่าฟาอหิวาตกโรคระบาดอิทธิพลและวิธีการที่เราสามารถใช้ประโยชน์จเพื่อรักษาหรือป้องกันการติดเชื้อ .
องค์การอนามัยโลกรายงานว่า มีประมาณสามถึงห้าล้านรายกรณีอหิวาตกโรคและ 100000 , 000 เสียชีวิตจากอหิวาตกโรคในแต่ละปี ฤดูร้อนนี้ , อย่างน้อย 67 คน ใน กานา ได้เสียชีวิตจากอหิวาตกโรคในขณะที่ 6000 ผู้อื่นได้รับเชื้อ ในภาคเหนือของประเทศ มีรายงานว่า 200 คนเสียชีวิตและติดเชื้อมากขึ้นในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมาระบาดในปัจจุบันในเซาท์ซูดานได้ 130 ชีวิต จำนวนกว่า 5 , 800 ราย ในเฮติ ตั้งแต่จุดเริ่มต้นของการระบาดมี ( ตุลาคม 2553 ) และผ่านมีนาคมของปีนี้กว่า 8 , 500 คนเสียชีวิต จากกว่า 700000
รายงานคดี
การแปล กรุณารอสักครู่..
