文摘
有害细菌微生物,有时会让你非常不舒服。通常,当有害细菌进入我们的身体,他们迅速检测到免疫系统杀死这些入侵者。然而,一些细菌可以通过涂层方法免疫系统与物质使他们看不到的免疫系统。这些伪装被称为胶囊。然而,也有一些被称为荚膜解聚酶的蛋白质可以消除这些有害细菌的胶囊,让细菌免疫系统,然后杀死他们。因此,荚膜解聚酶可以帮助免疫系统杀死有害细菌。在本文中,我们解释荚膜解聚酶在自然界发现的,它们是如何不同于抗生素,以及他们如何可以用于治疗细菌性疾病。
有益菌与有害的细菌
你见过一个细菌吗?不是你的肉眼!细菌是微生物使用显微镜才能看到。这些微小的生物在地球上到处都是,甚至在最极端的环境中,像火山和海洋深处。细菌还住在我们的身体,主要是在肠道,口腔和皮肤上。许多细菌帮助我们保持健康,消化我们吃的食物和帮助我们吸收营养物质,或通过保护我们的皮肤免受其他危险的微生物。一些危险的微生物,称为病原菌,会引起疾病。致病性细菌可以通过受污染的食物或水传播,或通过空气当感染者咳嗽,打喷嚏,或者谈判。这就是为什么建议遮住你的嘴和你的前臂当你咳嗽或打喷嚏。病原菌也可以通过对象,这就是为什么重要的是要有良好的卫生习惯,高正确洗手和刷牙。有害细菌可以通过感染胃使我们生病,耳朵,肺,牙齿,或其他器官。
什么是免疫系统和它做什么?
每天,我们都受到攻击了数十亿的细菌正试图让我们的身体。因此,人体已经开发了一个免疫系统保护我们免受有害生物,比如致病性细菌,使我们生病。免疫系统非常复杂,是由一群守卫,士兵,狙击手团队保护我们远离生病。所以,在感染的情况下会发生什么?最初,细菌进入人体飞下radar-they可能不是立即检测到免疫系统。然而,随着细菌繁殖,他们开始破坏身体周围环境和免疫系统被激活。免疫系统检测到特定的分子抗原,这是位于表面的细菌,并试图尽快消除威胁。有两种不同的策略控制病原菌免疫系统使用。最快的,称为先天免疫系统的第一道防线,细胞组成的“吃”入侵者,试图立即防止其扩散到全身。适应性免疫系统,激活了一会儿,增强对入侵者通过产生的响应抗体分子针对病原菌等专门的策略。因为抗体留在我们的身体很长一段时间,免疫系统反应更快,如果同样的病原体感染我们。疫苗利用这个策略。
细菌病原体避免免疫系统如何
致病性细菌是聪明,可以使用不同的策略来逃避免疫系统。帮助和致病性细菌都被糖称为涂料胶囊。胶囊可以帮助细菌在不同的环境或细胞,来躲避天敌如病毒,或避免免疫系统。使用胶囊作为防护罩为逃避免疫系统是一种常见的策略。
细菌可以产生从分子胶囊在人体内自然存在。因为他们是由人类分子胶囊没有检测到免疫系统,所以他们隐藏的细菌抗原免疫系统通常会识别和攻击。因此,胶囊使病原菌无形的免疫系统。例如,鲍曼不动杆菌是一种致命的细菌能产生一种胶囊,阻止它从被先天免疫系统的细胞(吃掉1,2]。这些细菌生产胶囊使用许多不同的材料,这进一步混淆了免疫系统,使细菌抗原更难识别(3]。胶囊是一个成功的机制,已经在细菌中,帮助他们进入人体和生存。
荚膜Depolymerase-A蛋白质,揭露致病菌
如果有一个神奇的蛋白质,这种蛋白质能分解细菌胶囊吗?这些蛋白质可以用来消除病原菌的胶囊和公开的病原体的免疫系统。这些蛋白质确实在自然界中存在!他们被称为荚膜解聚酶奇怪的是,他们可以找到的尾巴攻击细菌的病毒,这被称为噬菌体。噬菌体的生命周期有四个主要阶段。首先,噬菌体必须定位和识别合适的细菌通过绑定到特定的细菌表面的抗原。然后,噬菌体感染它的DNA进入细菌细胞。细菌细胞内的DNA繁殖并产生更多的噬菌体。最后,细菌细胞壁破裂和新成立的噬菌体被释放(图1一个)。
- 图1 -(一)噬菌体感染细菌的病毒,首先必须识别和结合在细菌细胞抗原。
- 他们使用荚膜解聚酶蛋白分解菌胶囊揭露这些结合位点,然后他们的DNA注入细菌细胞。生产更多的噬菌体在细菌细胞,直到细胞破裂并释放它们。(B)荚膜解聚酶可以从噬菌体分离和用来分解细菌胶囊和使病原菌免疫系统,这样他们就可以被摧毁。
荚膜解聚酶是最重要的蛋白质之一,使用噬菌体来完成他们的生命周期,因为这种蛋白质帮助噬菌体的细菌分解胶囊足以暴露抗原必须结合。可以隔离荚膜解聚酶从噬菌体,并使用它们作为药物带胶囊的致病细菌,从而削弱细菌,这样他们可以很容易地控制免疫系统(图1 b)。
荚膜Depolyemrases比抗生素吗?
但我们不能只使用抗生素来控制病原菌使我们生病了吗?大多数情况下是的,我们可以!抗生素的武器控制细菌性疾病。如果你有细菌感染,你的医生可能会给你一种抗生素治疗。但抗生素并不完美药物。他们杀死细菌通过输入和抑制经济增长,但是他们不区分好坏和他们经常杀死细菌。杀死有益细菌会干扰我们的健康,。同时,抗生素过度使用了多年,这使得许多细菌对几种类型的抗生素。这就是为什么一些抗生素治疗不再杀死某些细菌。
荚膜解聚酶,另一方面,是非常具体的,这意味着他们只目标病原体引起疾病。因此,他们都不会干扰体内的有益细菌。同时,由于荚膜解聚酶不直接杀死细菌和一些抗生素一样,它是比较困难的细菌进化成为抵抗这些蛋白质。荚膜解聚酶的行为把胶囊从细菌和暴露抗原,然后杀死细菌的免疫系统的工作和控制感染。
不幸的是,治疗细菌感染与荚膜解聚酶还没有可用的。仍处于发展阶段,需要做更多的测试来确保这一新的治疗人类的工作,它是安全的。我们相信荚膜解聚酶将是一个有用的技术在未来对抗细菌感染。我们与你分享这激动人心的医学发展,希望它很快就会拯救许多人的生命感染病原菌!
术语表
病原菌:↑生物致病生物。
免疫系统:↑复杂的防御机制的细胞和蛋白质,保护生物体免受感染。
抗原:↑位于细菌细胞表面的分子,可以绑定到抗体。
抗体:↑蛋白质免疫系统的循环血液中,识别和消除外国病原菌等威胁。
胶囊:↑大多数细菌细胞的最外层。
荚膜解聚酶:↑结合的蛋白质位于噬菌体的尾巴和降解细菌胶囊。
噬菌体:↑病毒和细菌的天敌。他们是地球的最丰富的生物实体。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
引用
[1]↑奥利维拉,H。,Costa, A. R., Ferreira, A., Konstantinides, N., Santos, S. B., Boon, M., et al. 2019. Functional analysis and antivirulence properties of a new depolymerase from a myovirus that infects acinetobacter baumannii capsule K45.J性研究。93:e01163-18。doi: 10.1128 / JVI.01163-18
[2]↑奥利维拉,H。门德斯,。,Fraga, A. G., Ferreira, A., Pimenta, A. I., Mil-Homens, D., et al. 2019. K2 capsule depolymerase is highly stable, is refractory to resistance, and protects larvae and mice from acinetobacter baumannii sepsis.:环境Microbiol。85:e00934-19。doi: 10.1128 / AEM.00934-19
[3]↑奥利维拉,H。,Costa, A. R., Konstantinides, N., Ferreira, A., Akturk, E., Sillankorva, S., et al. 2017. Ability of phages to infect acinetobacter calcoaceticus-acinetobacter baumannii complex species through acquisition of different pectate lyase depolymerase domains.环境Microbiol。19:5060 - 77。doi: 10.1111 / 1462 - 2920.13970