חוקרים זיהו ביומולקולה חדשה של פחמימות מורכבות, או גליקן, הממלאת תפקיד מפתח בהתיישבות האף של בורדטלה חיידקים שאחראים על שעלת. התגלית עשויה לאפשר ליצור תרופה או חיסון חדשים המפריעים לגליקן כדי להפחית במידה ניכרת או אפילו להפסיק את ההמשך. בורדטלה הפצה.
Bordetella pertussis הוא הגורם לזיהום בדרכי הנשימה שעלת, הידוע בכינויו שעלת. חיסוני השעלת של היום מונעים מאנשים לחלות קשות, אבל הם לא מחסלים את החיידקים מכיוון שהם מצטיינים בהתיישבות, גדילה ובהתמדה בתוך האף. המשמעות היא שלמרות יותר מ-99% מהאנשים שחוסנו בארה"ב, שעלת ממשיכה להתפשט, מה שמוביל לזיהומים בקרב אוכלוסיות פגיעות, במיוחד תינוקות וקשישים.
יאנג סו הוביל את המחקר באוניברסיטת ג'ורג'יה באתונה.
הגליקן החדש שהתגלה הוא חיוני לחיידקים כדי לשמור על יכולתו להתיישב ביעילות באף ולהעביר למארח חדש. על ידי הבנת התפקוד הביוכימי והמולקולרי של גנים ואנזימים המעורבים ביצירתו, אנו יכולים כעת להתערב בייצור הגליקן הזה".
יאנג סו, מועמד לדוקטורט, המחלקה לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית, אוניברסיטת ג'ורג'יה
סו תציג את המחקר ב-Discover BMB, המפגש השנתי של האגודה האמריקאית לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית, שיתקיים ב-23-26 במרץ בסן אנטוניו. הוא זוכה לייעוץ משותף של מאור בר-פלד ואריק טי. הרוויל, שניהם מאוניברסיטת ג'ורג'יה, ומשתף פעולה עם אנדרו פרסטון מאוניברסיטת באת' בבריטניה ותומס מ' קרונקוסקי מאוניברסיטת ג'ורג'יה.
"הגישה הרב-תחומית שלי משלבת אנזימולוגיה, ניתוחים מבניים גליקניים, גנטיקה, מודלים של תאי דרכי אוויר ומודלים של זיהום בעכברים", אמר סו. "למיטב ידיעתי, זהו הדיווח הראשון של גליקן שמשמעותי להתיישבות מוקדמת באף המארח שלו".
גליקנים הם ביו-מולקולות העשויות משרשרות של פחמימות כגון פוליסכרידים. הם חיוניים בתהליכים ביולוגיים שונים, כולל זיהוי תא-תא, איתות ואפנון תגובה חיסונית.
במחקר קודם גילו החוקרים כי נדרש גליקן המכונה פוליסכריד חוץ-תאי (tEPS) עבור בורדטלה להתפשט בין המארחים. לאחר מכן הם גילו שייצור tEPS glycan קשור לקבוצה אחרת של גנים. החוקרים חשדו שקבוצת הגנים החדשה הזו מייצרת כנראה גליקן נוסף, אך דבר לא היה ידוע על תפקודו או המבנה שלו.
בעבודה החדשה, החוקרים חיסלו את הגנים שביטאו את הגליקאן הלא ידוע הזה חיידקים כדי לראות אם הם יכולים לחשוף את תפקידו. המתקבל בורדטלה המוטנט הראה ירידה של 70% ביכולתו ליישב את האף של עכברים תוך שש שעות מהחיסון. המוטנט הראה גם יכולת מופחתת משמעותית לשדר מהמארח המקורי למארח חדש.
החוקרים גילו שהגליקן החדש הזה, שהם כינו bordetellea colonization oligosaccharide, או b-Cool, נמצא במספר רב של בורדטלה מינים, כולל אלה המדביקים כלבים ובעלי חיים אחרים, כמו גם בזנים של שעלת bordetella מבודד מהמטופלים. זה מצביע על כך שהכוונה ל-b-Cool יכולה להוביל לפיתוח חיסונים ותרופות שיהיו יעילים נגד זיהומים בבעלי חיים ובבני אדם כאחד.
החוקרים עובדים כעת כדי להבין כיצד b-Cool מתווך בורדטלה קולוניזציה באף, מידע שיסייע בפיתוח תרופות המפריעות לקולוניזציה. הם גם מפתחים חיסון שמכוון ל-b-Cool glycan, אותו הם מתכננים לבדוק במארחים שונים.
