A tudósok felfedezték a „húsevő” baktériumok evolúciójának idejét
Egy új tanulmány, amelyet ezen a héten tettek közzé a Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratában, megállapította, hogy az úgynevezett „húsevő baktériumok” elmozdulása egy ártalmatlan organizmusról egy szörnyű fertőző ágensre kb. 35 év volt. A evolúció ezen időszakában a kutatások szerint még mindig négy mutáció volt.
Ezeket az eredményeket már a baktériumgenomról valaha publikált legnagyobb kutatás részeként tekintik, és inkább erre a törzsre összpontosítanak, amely retteg és sok ember halálát okozhatja.
Nevük ellenére a „húsevő” baktériumok - sztreptokokkok - valójában nem fogyasztanak emberi húst. Azt teszik, hogy olyan fehérjéket készítsenek, amelyek megbontják a bőr, a zsír, az erek és az izmok molekuláit egy olyan folyamat során, amely a hús gyors elhalását okozza, és súlyos fertőzést okoz, amelyet nekrotizáló fasciitisnek hívnak.
Ezt a betegséget rendkívül nehéz kezelni, és bár néhány erős antibiotikum megoldhatja egyes eseteket, a fertőzött emberekben a bőrültetések és az amputációk igen gyakoriak. És ami még rosszabb, a fasciitis az esetek 70% -ának halálát okozza, ha nem kezelik.
Tanulási folyamat
A baktériumok fejlődésének megismerése érdekében a kutatók több mint 3615 streptococcus populáció-alapú törzs genomját elemezték. Ezeknek a szervezeteknek a többsége nem teszi az embereket betegségbe, de néhányuk fertőző kötőhártya-gyulladást, meningitist és tüdőgyulladást eredményezhet.
Ugyanakkor a kutatások leghírhedtebb törzse valószínűleg az A csoport streptococcus volt, amely hajlamos a nekrotizáló betegség fertőzésére. "Olyan nagy mennyiségű adatra volt szükségünk, hogy tisztázzuk, mi történt ezzel a kórokozó-gyilkosával" - mondta James Musser, a Houston Metodista Kutatóintézet fertőző betegség szakértője és a tanulmány társszerzője a The Verge-nek.
Miután a kutatók összegyűjtötték az összes genomi történelmi adatot, beillesztették őket egy molekuláris óra felépítésébe. Ennek eredményeként a baktériumok genomjában bekövetkezett minden változás közelebb hozta a tudósokat annak pontos felfedezéséhez, hogy mely mutációk tették lehetővé a kórokozó veszélyesvé válását.
"Az evolúciós adatokkal dolgozva megállapítottuk, hogy négy alapvető genetikai változás történt" - mondta Musser.
mutációk
Az első két mutáció azt követően jelent meg, hogy egyetlen progenitor sejtvonalat két különböző típusú vírussal fertőztünk meg. "A baktériumok vírusos fertőzésekkel is rendelkezhetnek, és ezek a vírusok új toxinok kódolásával fertőzött géneket tartalmaznak, amelyeket a baktériumok akkor képesek voltak integrálni a saját DNS-be" - mondta James Musser.
A harmadik mutáció egyetlen nukleotid eltolódást tartalmazott - a nukleotidok a DNS és az RNS alegységei voltak -, amelyek lehetővé tették a baktériumok számára, hogy jobb toxint termeljenek, mint korábban léteztek. "Csak egy toxin aminosav-változása történt 1960 vagy 1970 körül" - mondta Musser.
Végül az utolsó mutációs esemény egy génátadás egy másik baktériummal történt, amely 1983 körül történt. A kutató szerint ez a baktériumoknak lehetővé tették két toxin kódolását, amelyek a sejteket sokkal nagyobb mennyiségben pusztítják el, mint korábban voltak. .
"A teljes folyamat, amelyen keresztül a test végiggondolja, hogyan lehet több toxint előállítani, vagy hogyan lehet őket növekvő mennyiségben előállítani. A húsevő baktériumok valójában több mint 90 különféle toxint termelnek, de ez a négy mutáció kombinációja különösen pusztítóvá tegye ”- mondta Musser.
Veszélyes hír a jövőben?
A kutatók szerint a legmeglepőbb a kutatás eredménye, hogy mind a négy mutáció egyetlen progenitor sejtvonalban történt, és egyik sem változott ilyen módon. "Idővel volt egy sejt, amely egymást követően szerezte be ezeket a különböző komplementer darabokat, úgy hogy a végén, amikor a negyedik mutáció megtörtént, létrehozta a megmérgezett streptococcusokat" - mondta a tanulmány vezetője.
Most a csoport tovább kívánja tanulmányozni a húsevő baktérium eredetét, és meg kívánja vizsgálni, hogy miért terjedt el olyan gyorsan az egész világon. Mindazonáltal, amit most felfedeztek, meglehetősen felvilágosító.
„Amit ezek a tudósok képesek voltak felépíteni a részletes mutációs ütemtervvel, nagyon figyelemre méltó. Ez egy kórokozó szervezet, amely valamely nem patogenikus anyagból fejlődött ki, majd rendkívül fertőzővé vált. És most már tudjuk, hogyan történt. ”- mondta David Morens, a Nemzeti Egészségügyi Intézet járványügyi szakértője, aki nem vett részt a vizsgálatban.
Patrick Schlievert, az Iowai Egyetem mikrobiológusa, aki 1987-ben írta az első húsevő baktériumok leírására szolgáló cikket, egyetért Morens-szel. Azt mondta a The Verge-nek, hogy valószínűleg 1987-től 35 évvel, azaz 2022-ig új húsevő baktériumok törzse jelenik meg.
"De nem tudom megmondani, hogy néz ki, vagy hol kezdődik, csak hogy megtörténjen" - mondta Patrick Schlievert. Azt mondta, hogy a tudósoknak megoldást kell találniuk e baktériumok terjedésének megakadályozására.
