חוקרים מאוניברסיטת אומה זיהו שחקן מולקולרי מרכזי המסייע לחיידקים לשרוד את הסביבה העוינת בגוף. המחקר שלהם מגלה כיצד החלבון RFAH משמש כמגן מגן לגנים חיידקיים – ומצביע על אסטרטגיות חדשות למאבק בזיהומים מתמשכים.
גוף האדם הוא מקום מלחיץ מאוד לחיידקים. במהלך ההדבקה, התקפי מערכת החיסון, חומרים מזינים הם נדירים, ומיקרובים נחשפים למלחי מרה, חומצות וחום. בדקנו כיצד RFAH עוזר לחיידקים להתמודד עם הלחץ הזה על ידי הפעלת גני ההישרדות הנכונים בזמן הנכון. "
כמאל אביקן, מנהיג קבוצת המחקר במחלקה לביולוגיה מולקולרית ו- ICELAB באוניברסיטת אומאה ומנהיג המחקר
זיהומים חיידקיים מתמשכים מהווים אתגר מרכזי ברפואה: חיידקים יכולים להתעכב בגוף זמן רב לאחר שתסמינים חריפים דוהים, התחמקות מהגנות חיסוניות וטיפול אנטיביוטי שנותר בחיים. במחלות כמו שחפת, זה מוביל לחזרתו ומקשה על הטיפול.
שומר על גנים קריטיים מופעלים
באמצעות Yersinia pseudotuberculosis כחיידק מודל שמדביק את הבטן, כמאל אביקן וצוותו הראו כי RFAH חיוני להתמדה חיידקית.
RFAH פועל כמו שומר ראש מולקולרי, ומבטיח שעתוק-הצעד בו מועתק ה- DNA למולקולת מסנג'ר שמנחה את ההפעלה לייצור חלבון להשלמתו.
"החלבון מקפץ על מכונות התמלול ועוזר לו להישאר על המסלול כך שמערכת הגנים המלאה נקראה עד הסוף. זה הופך את RFAH לאנטי-סיים-הוא מונע את סיום התמלול", מסביר כמאל אביקן.
"כאשר הסרנו את RFAH, היכולת של החיידקים לבסס זיהום לטווח הארוך צנחה באופן דרמטי!" הוא מוסיף.
לשרוד את הלחץ של סביבה עוינת
החוקרים מצאו כי ייצור RFAH מתגלה בדיוק כאשר חיידקים זקוקים לה בשלבי גידול מאוחרים ביותר וכאשר התנאים הופכים עוינים.
בניסויי עכברים ההבדל היה נוקב: כמעט כל בעלי החיים נדבקו בחיידקים רגילים, אך רק בערך אחד מכל חמישה נדבק כאשר לחיידקים היו חסרים RFAH. זה תורגם לשיעורי הישרדות גבוהים בהרבה בקרב העכברים.
גנים חיידקיים רבים מסודרים במתיחות ארוכות הנקראות אופרונים. ללא RFAH, המכונות הסלולריות שקוראות גנים אלה יכולים לעצור או לעצור בטרם עת. RFAH מונע זאת, להבטיח שחיידקים יכולים לייצר מבני שטח, להפריש רעלים ולהתנגד ללחץ מההגנות של הגוף.
תובנות לטיפולים אנטי -מיקרוביאליים עתידיים
המחקר גילה כי RFAH שולט בייצור של מרכיב מפתח במשטח החיידקים – ה- O -antigen. ללא rfah, המעיל החיצוני הזה הופך לקוי. אולם השפעתו של RFAH משתרעת עוד יותר, ומפעילה גנים רבים "במורד הזרם" המעורבים בהתקשרות, תנועה ותחבורה תזונתית.
RFAH עצמה קיימת בחיידקים רבים, כולל חברים לא מזיקים במיקרוביוטה. לכן גנים שהושפעו מ- RFAH באמצעות הפעלה או איתות – גנים במורד הזרם – עשויים לספק יעדים סלקטיביים חדשים ומבטיחים להפסקת זיהומים מתמשכים, אומרים החוקרים.
"גישה אנטי -מיקרוביאלית זו עלולה לפרק חיידקים פתוגניים מנשק מבלי להפריע לזו המועילה", אומר ג'ורם קיריגה ווייטטו, עמית פוסט -דוקטורט במחלקה לביולוגיה מולקולרית, ומחבר המחקר הראשון.
בְּעוֹד Yersinia pseudotuberculosis בדרך כלל גורם לזיהום אצל בני אדם שיכולים להחלים מעצמו, הוא משמש מודל חשוב עבור חיידקי מעיים שיכולים לגרום למחלה ארוכת טווח או חוזרת, כמו Escherichia coli– סלמונלה וכן הליקובקטרו באופן זה, הממצאים יכלו לסלול את הדרך לאסטרטגיות חדשות להתמודד עם דלקות מעיים קשה לטיפול.
המחקר פורסם בכתב העת Scientific MBIO והמחקר מומן בחלקו על ידי מועצת המחקר השבדית, מרכז UMEå למחקר מיקרוביאלי (UCMR), דוגמנות תגובת הלחץ במרכז אייקלב למצוינות המחקר, קמפסטיפטלנה והפקולטה הרפואית באוניברסיטת אומא.
