Clostridium difficile вызывает тяжелые диарейные заболевания, вырабатывая токсины; самые вирулентные из них известны как токсин A и токсин B. Руководитель исследования и молекулярный микробиолог Чарльз Дарко, изучающий эту бактерию с 2007 года, говорит, что исследователи ранее не знали о роли agr1 в инфекциях, вызываемых C.difficile, или ИКД. Выводы его группы, которые объединили генетический анализ C. difficile с экспериментами на мышах, предлагают новый способ лечения болезни, подавляя эту систему передачи сигналов и останавливая выработку токсинов.C. difficile сопротивляется большинству доступных антибиотиков. «Стало важным разработать неантибиотикотерапию этой опасной для жизни инфекции», — говорит Дарко. «Мы обнаружили путь, который мы и другие исследователи можем использовать для разработки неантибиотикотерапии инфекций, вызванных C. difficile».
C. difficile обычно обитает в кишечнике — как людей, так и животных — как один из многих безопасных видов бактерий. Но когда человек проходит длительную терапию антибиотиками, лекарство может уничтожить полезные виды бактерий, которые сдерживают C. difficile. В результате бактерии размножаются, производя токсины и вызывая проблемы. Некоторые люди испытывают только легкие симптомы; для других это фатально.
Инфекция вызывает множество опасных диарейных заболеваний и токсический мегаколон. Люди в больницах и учреждениях длительного ухода сталкиваются с самым высоким риском заражения.
В 2011 году, по данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, ИКД вызвали почти 500 000 инфекций и убили около 29 000 человек.Известно, что ИКД трудно поддаются лечению, а с начала 21 века увеличилась серьезность и число инфекций, особенно среди пожилых пациентов. Врачи обычно назначают один из трех антибиотиков, но пациенты становятся невосприимчивыми к этому лечению.
Инфекции повторяются в 25–30% случаев. Дарко говорит, что инфекция C. difficile является проблемой общественного здравоохранения, и поиск неантибиотического метода лечения ИКД имеет решающее значение для общественного здравоохранения.«Бактерии всегда находят способ выжить, когда им приходится умереть», — говорит Дарко.
В настоящее время он разрабатывает пероральный препарат, который не убивает бактерии. Вместо этого он будет инактивировать токсины и парализовать механизм выработки токсинов C. difficile, воздействуя на пути, регулируемые agr1.
В прошлом году в соответствующем исследовании, опубликованном в mBio, Дарко и его сотрудники определили, что система передачи сигналов кворума дополнительного регулятора гена (Agr) отвечает за контроль синтеза токсинов. Новое исследование основывается на этой работе путем выявления виновных генов в системе.Исследователи начали с изучения agr1 и agr2, двух локусов генов, связанных с системой передачи сигналов Agr.
Agr1 присутствует в геномах каждого секвенированного штамма C. difficile, а agr2 — нет. Затем они обнаружили, что мыши, инфицированные мутантом C. difficile, у которого был удален локус agr1, не производили токсинов и не вызывали заболевания, хотя бактерия все еще колонизировала кишечник животных.
Дарко говорит, что agr2 не имеет отношения к токсинам, и планирует сообщить о его роли в одной из будущих публикаций.