Nuove intuizioni su ciò che aiuta la Salmonella a causare infezioni

Salmonella è un agente patogeno di origine alimentare che causa più di un milione di infezioni ogni anno negli Stati Uniti. Può uccidere individui giovani, anziani e immunocompromessi. Ciò che rende questi batteri particolarmente pericolosi è la loro capacità di eludere le nostre risposte immunitarie.

I macrofagi sono progettati per uccidere i batteri spruzzandoli con prodotti antibatterici, esponendoli ad ambienti acidi e trattenendo il magnesio, che prendono di mira gli strati esterni dei batteri. Salmonellatuttavia, ha sviluppato meccanismi per sopravvivere e crescere in questo ambiente.

In condizioni normali, Salmonella utilizza un complesso chiamato Bam per assemblare alcune proteine ​​che vengono trasportate nello strato esterno della membrana. In studi precedenti, il gruppo ha dimostrato che all’interno dei macrofagi il complesso è compromesso e, di conseguenza, Salmonella dipende dal sistema PhoPQ per rilevare l’ambiente e orchestrare i cambiamenti necessari nella membrana esterna.

Studi su altri batteri hanno dimostrato che il complesso TamAB svolge funzioni simili a Bam, il che ha portato i ricercatori del presente studio a chiedersi se potrebbe essere importante in Salmonella. Hanno scoperto che i geni responsabili della produzione di TamAB erano controllati da PhoPQ.

“Sapevamo da altri studi che TamA era simile a BamA nella sua struttura. Quando ci siamo resi conto che PhoPQ controllava questo complesso TamAB, abbiamo ipotizzato che il complesso Bam combatta nei macrofagi e che TamA sia indotto da PhoPQ ad aiutare”, ha affermato James Slauch. (IGOH), professore di microbiologia.

Per testare la loro ipotesi, i ricercatori hanno prima rimosso TamAB Salmonella. Con loro sorpresa, questi mutanti erano ancora in grado di causare un’infezione nei topi. Tuttavia, quando paralizzarono anche il complesso Bam, i mutanti privi di TamAB faticarono.

I ricercatori hanno anche visto risultati simili quando hanno ricreato condizioni simili ai macrofagi in provette e hanno testato le diverse condizioni Salmonella mutanti. Hanno osservato che i mutanti privi dei complessi Bam e TamAB erano sensibili alla vancomicina. Questo risultato è particolarmente intrigante perché la vancomicina non è usata per il trattamento Salmonella poiché non può attraversare la membrana esterna. Questa sensibilità suggerisce che i due complessi abbiano una funzione nel creare o mantenere la membrana esterna, sebbene il meccanismo non sia chiaro.

“Fondamentalmente, TamAB aiuta a creare condizioni favorevoli affinché il complesso Bam funzioni, ma è indiretto”, ha affermato Yekaterina Golubeva, ricercatrice del laboratorio Slauch.

Non è ancora chiaro quale potrebbe essere l’effetto indiretto. “Il problema è che studiare la membrana esterna è complicato perché tutto è interconnesso. Se si incasina il complesso Bam, si interrompono i macchinari aggiuntivi necessari per la sintesi della membrana esterna. Di conseguenza, comprendere il contributo di queste proteine ​​è difficile.” Ha detto Slauch.

Tuttavia, i ricercatori sono ora interessati a capire in che modo TamAB aiuta. Per fare ciò, utilizzeranno mutanti soppressori che hanno accumulato diversi tipi di mutazioni che possono aiutarli a crescere anche se i loro complessi Bam e Tam sono difettosi, fornendo approfondimenti su Quella della Salmonella struttura e funzione della membrana esterna.

“Ci sono sforzi in corso da parte delle aziende biotecnologiche che prendono di mira il complesso Bam come mezzo di cura Salmonella infezioni”, ha detto Slauch. “Capire la struttura della membrana esterna quando Salmonella si trova in un macrofago può aiutarci a capire cosa influenzerà la sua sensibilità ai farmaci e i nostri risultati con la vancomicina sono coerenti con questo.”

Lo studio “TamAB è regolato da PhoPQ e funziona nell’omeostasi della membrana esterna durante Salmonella patogenesi” è stato pubblicato nel Giornale di batteriologia. Il lavoro è stato finanziato dal National Institutes of Health.