Die Zell-Zell-Signalübertragung von GI-Bakterien kann zukünftige Infektionspräventionen erschließen

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Veröffentlicht in Naturkommunikationversuchten Forschungen der University of Minnesota und der Mayo Clinic zu verstehen, wie mikrobielle Gemeinschaften Menschen helfen, Krankheitserregern zu widerstehen.

Forscher beobachteten, dass Stämme des Bakteriums Enterococcus faecalis (E. faecalis), ein häufiger Bakterienring in der

Magen-Darm-Trakt (GI) des Menschen, signalisieren einander während des Gentransfers in den Darmtrakt von Tiermodellen. Wenn E. faecalis im Körper aus dem Gleichgewicht gerät, kann es zu einer Infektion im Magen-Darm-Trakt kommen.

„Wir fanden heraus, dass die Pheromon-Induktion innerhalb von Mikrokolonien im Magen-Darm-Trakt darauf hindeutet, dass adhärente Mikrokolonien auf der Darmoberfläche eine wichtige Nische für die Zell-Zell-Signalübertragung und den Plasmidtransfer darstellen“, sagte er Gary DunnyProfessor für Mikrobiologie und Immunologie an der U of M Medical School.

Die Studie ergab Folgendes:

  • das pCF10-Plasmid erhöht die Konkurrenzfähigkeit von Bakterien, die nichts mit Antibiotikaresistenz zu tun haben;
  • ein intrazelluläres Signalsystem, das Plasmidtransferfunktionen im Gastrointestinaltrakt reguliert; und,
  • dass kleine bakterielle Biofilme auf der Darmoberfläche als wichtige Nische für die Signalübertragung und den Plasmidtransfer fungieren.
  • Diese Forschung zeigte eine neuartige Wirkung eines Plasmids auf die Fähigkeit seines Wirtsbakteriums, sich in der natürlichen Umgebung anzusiedeln und dort zu überleben, sowie die Bedeutung einer Kommunikation zwischen Bakterienzellen.

    „Wenn jemand eine bakterielle Infektion hat, sind Antibiotika die erste Wahl für die Behandlung. Die Störung der bakteriellen Signalübertragung könnte ein nützlicher Ansatz sein, um Krankenhausinfektionen zu verhindern oder zu behandeln, ohne die Antibiotikaresistenz direkt zu erhöhen“, sagte Dunny.

    Die Forscher empfehlen, die Verwendung genetischer Ansätze weiter zu untersuchen, um die Mechanismen der In-vivo-Signalgebung und des Plasmidtransfers weiter zu untersuchen.

    Mehr Informationen:
    Helmut Hirt et al, Dynamik der Plasmid-vermittelten Nischeninvasion, Immunität gegen Invasion und Pheromon-induzierbare Konjugation im Magen-Darm-Trakt der Maus, Naturkommunikation (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-29028-7

    Bereitgestellt von der Medizinischen Fakultät der Universität von Minnesota

    ph-tech