[ScienceDaily] Cách Streptococcus pyogenes có thể tồn tại trên da và gây nhiễm trùng da

Advertisement

Ngày 31 tháng 3 năm 2021

Nguồn: Đại học Osaka

Tóm lược:

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng Streptococcus pyogenes, một loài vi khuẩn có thể gây bệnh nặng nếu xâm nhập vào cơ thể người, có thể tồn tại trên da bằng cách sử dụng arginine làm nguồn dinh dưỡng. Sự phân hủy của một protein da được gọi là filaggrin có thể là một nguồn cung cấp arginine. Nghiên cứu dự kiến ​​sẽ dẫn đến các chiến lược điều trị mới: ngăn chặn chuyển hóa arginine ở S. pyogenes nên hạn chế sự tồn tại và độc lực của nó.

Streptococcus pyogenes là một trong những vi khuẩn quan trọng nhất gây nhiễm trùng da ở người. Nếu S. pyogenes xâm nhập sâu vào mô, nó có thể gây ra các bệnh nguy hiểm đến tính mạng, chẳng hạn như nhiễm trùng huyết và sốc nhiễm độc. Với nguồn cung cấp carbohydrate hạn chế, da nói chung là hàng rào hiệu quả chống lại nhiễm trùng và không phải là bề mặt tốt cho sự tồn tại của S. pyogenes . Để tồn tại thành công và xâm nhập sâu vào mô, vi khuẩn phải có khả năng tìm thấy nguồn dinh dưỡng và cũng tránh được khả năng phòng vệ miễn dịch của da.

Hiện nay, một nhóm nghiên cứu quốc tế do Đại học Osaka, Nhật Bản, phối hợp với Đại học Keio, Nhật Bản và Đại học California San Diego, Hoa Kỳ, đã phát hiện ra cách thức mà sinh vật gây bệnh này lấy được dinh dưỡng từ bề mặt da. Kiến thức này có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới để giải quyết các bệnh nhiễm trùng. Nhóm nghiên cứu gần đây đã xuất bản công trình trên Tạp chí Cell Reports .

Người ta đã biết rằng một số vi khuẩn phá vỡ arginine (một axit amin – một trong những khối cấu tạo của protein) thông qua một con đường sinh hóa được đặt tên là con đường arginine deaminase (ADI). Nhóm nghiên cứu khẳng định S. pyogenes có thể sống sót khi sử dụng arginine ngay cả khi bị đói glucose. Khi họ xóa gen vi khuẩn (có tên là arcA ) mã hóa enzym đầu tiên trong con đường ADI, S. pyogenes mất khả năng đó và cũng trở nên ít độc hơn đối với tế bào da người được nuôi cấy.

Khi cung cấp arginine, con đường ADI của S. pyogenes được kích hoạt nhưng cũng có những thay đổi trên diện rộng trong biểu hiện gen. Một số gen được điều chỉnh giảm nhưng một số lượng lớn các gen được điều chỉnh tăng, bao gồm các gen liên quan đến độc lực của S. pyogenes , chẳng hạn như các gen tạo ra độc tố vi khuẩn.

Advertisement

Sử dụng da chuột làm hệ thống mô hình cho da người, lần đầu tiên nhóm nghiên cứu cho thấy S. pyogenes có thể sử dụng arginine để tồn tại trên bề mặt da. S. pyogenes thiếu gen arcA sống sót kém và ít độc lực hơn trên da chuột, khẳng định tầm quan trọng của con đường này trong quá trình bệnh. Ngược lại, trong máu (chứa nhiều glucose), S. pyogenes bị biến đổi xuất hiện không khác gì S. pyogenes bình thường vì con đường ADI không cần thiết.

Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Yujiro Hirose, cho biết: “Chúng tôi đã chỉ ra rằng arginine từ filaggrin có nguồn gốc từ lớp sừng là chất nền chính cho con đường ADI của S. pyogenes. “Ở chuột không sản xuất filaggrin, ít arginine hơn và vi khuẩn S. pyogenes không sử dụng con đường ADI để gây ra tổn thương da.”

Tiến sĩ Hirose giải thích: “Điều này thể hiện một bước tiến quan trọng trong việc hiểu cách S. pyogenes tồn tại trên da. “Chúng tôi hy vọng nghiên cứu của mình sẽ dẫn đến các chiến lược điều trị mới: nếu chúng ta có thể ngăn chặn sự chuyển hóa arginine ở S. pyogenes, nó sẽ hạn chế sự tồn tại và độc lực của mầm bệnh.”

Tài liệu tham khảo:

  1. Yujiro Hirose, Masaya Yamaguchi, Tomoko Sumitomo, Masanobu Nakata, Tomoki Hanada, Daisuke Okuzaki, Daisuke Motooka, Yasushi Mori, Hiroshi Kawasaki, Alison Coady, Satoshi Uchiyama, Masanobu Hiraoka, Raymond H. Zurich, Masayuki Amagai, Victor Nizet, Shigetada Kawabata. Streptococcus pyogenes upregulates arginine catabolism to exert its pathogenesis on the skin surface. Cell Reports, 2021; 34 (13): 108924 DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108924

Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210331143115.htm

Nguồn: Materials provided by Osaka University.

Người dịch: kim Luận

Bài viết được tự dịch và biên tập bởi ykhoa.org – Vui Lòng không reup khi chưa được cho phép!

Advertisement
Print Friendly, PDF & Email

Giới thiệu ngannguyen

Check Also

[Sciencedaily] Làm thế nào để tránh cắt cụt chân ở bệnh nhân đái tháo đường?

Advertisement Ngày 20 tháng 4 năm 2016 Nguồn: Đại học Bách khoa Tomsk (TPU) Tóm …