العلماء تتبع عدوى السالمونيلا في الوقت الحقيقي
يمكن لطريقة كيميائية جديدة تسمى "التنميط التفاعلي للمضيف والممرض ،" أو HAPTIP ، تسمية وتتبع بكتيريا السالمونيلا الحية لأنها تغزو خلية مضيفة.
عندما تصيب بكتيريا مثل السالمونيلا وتنفخ الناس ، فإنها تختطف بروتينات خلية الشخص لتطوير دفاع ضد الاستجابة المناعية. من الصعب فهم كيفية عمل ذلك وتطوير أساليب للدفاع ضد هذه البكتيريا لأن العلماء لم يتمكنوا من تتبع مئات البروتينات المشاركة في الوقت الفعلي.
قد يساعد البحث الجديد في Angewandte Chemie على تحسين فهم الالتهابات البكتيرية ويؤدي إلى تطوير عقاقير جديدة.
"التفاعل بين الخلايا المضيفة ومسببات الأمراض ديناميكية ومعقدة للغاية مع العديد من الأسئلة التي يجب الإجابة عليها. يكتب الباحثون أنه من الأهمية بمكان تقديم صورة ديناميكية لمثل هذه التفاعلات أثناء عملية العدوى.
"من المعقول أن تكون الإستراتيجية العامة لـ HAPTIP قابلة للتطبيق على العديد من البكتيريا أو الفيروسات ، وبالتالي المساهمة في اكتشاف وفهم تفاعلات الممرض المضيف في أنظمة عدوى متعددة."
تعمل بكتيريا السالمونيلا على صد الدفاعات المناعية للخلية عن طريق إنشاء جيب داخل الخلية ، يُسمى الفجوة التي تحتوي على السالمونيلا ، والتي تختبئ فيها. تقوم الجراثيم باختطاف مئات البروتينات الخلوية وتستخدمها ، مما يجعل التعرف على هذه البروتينات مفتاحًا لإحباط البكتيريا.
تتضمن طريقة HAPTIP تصنيف بكتيريا السالمونيلا بمجموعة ديازيرين ، وهي مجموعة كيميائية تنشئ روابط تساهمية بين بروتينات السالمونيلا وبروتينات الخلية المضيفة عندما يضيء ضوء فوق بنفسجي على الخلية. مسبار كيميائي يثري جميع البروتينات المتشابكة ويعزلها عن مستخلصات الخلايا الأخرى. يمكن للعلماء بعد ذلك استخدام مقياس الطيف الكتلي لتحديد البروتينات.
واحدة من نقاط القوة في الطريقة هي أنه يمكن أن يعمل في أي وقت بعد إدخال السالمونيلا في الخلية السليمة. في النتائج التي توصلوا إليها ، اختبر العلماء هذه الطريقة في 15 دقيقة ، 1 ساعة ، و 6 ساعات بعد إصابة السالمونيلا بالخلية وتحديد أكثر من 400 بروتينات تتفاعل مع بكتيريا السالمونيلا.
يقول و. أندي تاو ، أستاذ الكيمياء الحيوية بجامعة بوردو: "يمكنك تصميم أي نقطة زمنية بناءً على اختيارك لتسليط ضوء الأشعة فوق البنفسجية على الخلايا". "بالنظر إلى البروتينات التي تتفاعل مع البكتيريا في تلك الأوقات المختلفة ، يمكننا تحديد الطريقة التي تستخدمها البكتيريا لاختطاف الخلية ، والتي ستختلف مع مرور الوقت."
وضع استراتيجيات للأمراض المنقولة عن طريق الغذاء في علاج التي تنبع من البكتيريا مثل السالمونيلا و الإشريكية القولونية يمكن أن يكون لها تأثير كبير على الصعيد العالمي. تشير تقديرات منظمة الصحة العالمية إلى وجود 600 مليون حالة إصابة بالأمراض التي تنتقل عن طريق الأغذية كل عام ، مما يؤدي إلى وفاة 420 ألف شخص.
وقد مولت هذا البحث المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة والمؤسسة الوطنية للعلوم ، وكذلك مؤسسة العلوم الطبيعية في الصين. ساهم باحثون آخرون من جامعة بوردو وجامعة فودان في الصين في هذا العمل.
طور W. Andy Tao وزملاؤه طريقة لزرع ملصق كيماوي يعمل مثل متعقب GPS في بكتيريا السالمونيلا الحية. بمجرد دخول البكتيريا ، يمكن التقاط المسبار في أي وقت ، مما يدل في الوقت الفعلي على البروتينات التي تتفاعل مع البكتيريا. (دبليو اندي تاو)
عندما تصيب البكتيريا مثل السالمونيلا وتنفخ الناس ، فإنها تختطف بروتينات خلية الشخص لتطوير دفاع ضد الاستجابة المناعية. من الصعب فهم كيفية عمل ذلك وتطوير أساليب للدفاع ضد هذه البكتيريا لأن العلماء لم يتمكنوا من تتبع مئات البروتينات المشاركة في الوقت الفعلي.
الآن ، طور دبليو أندي تاو ، أستاذ الكيمياء الحيوية بجامعة بوردو ، وزملاؤه في جامعة بوردو وجامعة فودان في الصين ، طريقة كيميائية - لمحة عن التفاعل الزمني للمضيف والممرض ، أو HAPTIP - لتصنيف البكتيريا الحية وتتبعها على أنها يغزو خلية مضيفة. قد تساعد نتائجهم ، التي نشرت في مجلة Angewandte Chemie ، على تحسين فهم الالتهابات البكتيرية وتؤدي إلى تطوير عقاقير جديدة.
"التفاعل بين الخلايا المضيفة ومسببات الأمراض ديناميكية ومعقدة للغاية مع العديد من الأسئلة التي يجب الإجابة عليها. من المهم للغاية تقديم صورة ديناميكية لمثل هذه التفاعلات أثناء عملية العدوى. "من المعقول أن تكون الإستراتيجية العامة لـ HAPTIP قابلة للتطبيق على العديد من البكتيريا أو الفيروسات ، وبالتالي المساهمة في اكتشاف وفهم تفاعلات المضيف الممرض في أنظمة عدوى متعددة."
تتصدى بكتيريا السالمونيلا للدفاعات المناعية للخلية عن طريق إنشاء جيب داخل الخلية ، يُسمى الفجوة التي تحتوي على السالمونيلا ، والتي تختبئ فيها. تقوم الجراثيم باختطاف مئات البروتينات الخلوية وتستخدمها ، مما يجعل التعرف على هذه البروتينات مفتاحًا لإحباط البكتيريا.
تتضمن طريقة HAPTIP تصنيف بكتيريا السالمونيلا بمجموعة ديازيرين ، وهي مجموعة كيميائية تنشئ روابط تساهمية بين بروتينات السالمونيلا وبروتينات الخلية المضيفة عندما يضيء ضوء فوق بنفسجي على الخلية. مسبار كيميائي يثري جميع البروتينات المتشابكة ويعزلها عن مستخلصات الخلايا الأخرى. يمكن للعلماء بعد ذلك استخدام مقياس الطيف الكتلي لتحديد البروتينات.
واحدة من نقاط القوة في الطريقة هي أنه يمكن أن يعمل في أي وقت بعد إدخال السالمونيلا في الخلية السليمة. في النتائج التي توصلوا إليها ، اختبر العلماء هذه الطريقة في 15 دقيقة ، أي بعد ساعة واحدة وست ساعات من إصابة السالمونيلا بالخلية وتحديد أكثر من 400 بروتين يتفاعل مع بكتيريا السالمونيلا.
وقال تاو "يمكنك تصميم أي نقطة زمنية بناءً على اختيارك لتلميع ضوء الأشعة فوق البنفسجية على الخلايا". "بالنظر إلى البروتينات التي تتفاعل مع البكتيريا في تلك الأوقات المختلفة ، يمكننا تحديد الطريقة التي تستخدمها البكتيريا لاختطاف الخلية ، والتي ستختلف مع مرور الوقت."
يمكن أن يكون لوضع استراتيجيات لعلاج الأمراض التي تنقلها الأغذية والتي تنجم عن البكتيريا مثل السالمونيلا والإشريكية القولونية تأثير كبير على الصعيد العالمي. تشير تقديرات منظمة الصحة العالمية إلى وجود 600 مليون حالة إصابة بالأمراض التي تنتقل عن طريق الأغذية كل عام ، مما يؤدي إلى وفاة 420 ألف شخص.
وقد مولت هذا البحث المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة والمؤسسة الوطنية للعلوم ، وكذلك مؤسسة العلوم الطبيعية في الصين.
المصدر: جامعة بوردو
التعليقات على الموضوع