Tappavan ruton salaperäinen räjähdys voi tulla alas sokeriksi jäätelössä

Tappavan ruton salaperäinen räjähdys voi johtaa jäätelön sokeriinSuurenna Zechariah Judy

2000-luvun alussa tappava suoli-infektio alkoi kasvaa. Jälkeen vuosikymmenien varjostelu suolistossa ja sairaaloissa – opportunistisempi haitat kuin tappava uhka – bakteeri Clostridium difficile räjähtää äkillisesti, leviää nopeasti ja aiheuttaa vakavampia ripulitauti kuin koskaan ennen. Vuoteen 2011 mennessä Tautien torjunta ja ehkäisy arvioivat, että C. diffuusi tartunnan lähes puoli miljoonaa ihmistä Yhdysvalloissa tuona vuonna, tappaen noin 29 000.

Kaksi kantaa johti tappavaan hallituskauteen: RT027 ja RT078 (nimeltään perustuu niiden ribosomien geneettisestä koodista tai ”ribotyypistä”). Mutta tutkijat voivat vain spekuloida miksi tämä duo oli yhtäkkiä niin uhkaava. Ainakin yksi heistä osoitti vastustavansa luokkaa fluorokinoloneiksi kutsuttujen antibioottien määrä, joka sisältää siprofloksasiini muiden yleisten antibioottien joukossa. Tämä tosiasia johti joitain tutkijoiden mukaan bakteerien nousu on saattanut olla liittyy tämän lääkeresistenssin kehittymiseen.

Mutta tutkijat olivat havainneet fluorokinoloniresistenssin C: ssä. diff takaisin 80-luvun puolivälissä. Miksi sillä olisi yhtäkkiä merkitystä? Siellä oli toinen, salallinen tekijä pelissä, näytti.

Äskettäin Naturessa julkaistun tutkimuksen mukaan tutkijat ajattelevat he ovat vihdoin selvittäneet, mikä tuo arvoituksellinen elementti oli – ja se on vielä hämärtyvämpi kuin kukaan on luullut. Se ei ollut jotakin uusi ase hankitut bakteerit tai heikentyvä antibiootti. Se oli tylsää, vaaratonta sokeria – jota usein löydetään jäätelöistä. Ja sen osa tarinan alku alkoi 90-luvulla Japanissa.

Tuolloin elintarvikealan tutkijat yrittivät löytää edullinen tapa tehdä tuo sokeri, nimeltään trehaloosi. Se on a disakkaridi, joka koostuu kahdesta glukoosimolekyylistä, jotka on kytketty tukevaan α, α-1,1-glukosidisidos, ja sitä esiintyy luonnollisesti alhaisina pitoisuuksina jotkut bakteerit, sienet, kasvit ja selkärangattomat. Sen kemia tehtiin elintarvikealan tutkijat drool. Trehalosen vahva sidos tarkoittaa, että se on kestävä hajoamiseen korkeissa lämpötiloissa ja happamissa olosuhteissa. Se näyttää myös olevan geelifaasi, joka stabiloi ja suojaa soluja erittäin kuivasta ja kylmästä. Ruoissa sitä voidaan käyttää lievänä makeutusaine, kosteuden säilyttäjä, sakeutusaine ja stabilointiaine. vaikeuksia oli, sen tekeminen suurina määrinä oli kallista – noin 700 dollaria kilogrammaa kohti.

Suodattamalla siirappitutkijat Japanin Hayashibarasta kemian yritys kekseli lopulta uuden entsymaattisen menetelmän tee siitä halvalla tärkkelyksestä. Menetelmä laski kustannukset vain 3 dollaria kilolta. Vuoteen 2000 mennessä – juuri ennen C. dif yritys sai Yhdysvaltojen elintarvike- ja lääkeviraston hyväksynnän käytä sitä lisäaineena ruoassa. Euroopassa hyväksyttiin seuraavana vuonna. Valmistajat aloittivat trehaloosin kaatamisen monenlaisia ​​ruokia, pastasta jauhettuun naudanlihaan jäätelöihin.

Meille trehaloosi on erottamaton makeutusaine. Se on noin 45 prosenttia yhtä makea kuin pöytäsokeri (sakkaroosi) ja hajoaa yksinkertainen glukoosi. Mutta uuden luonteen kirjoittajien mukaan tutkimuksessa, emme ole ainoat kuluttajat. Sokerin syömisruudussa tutkimuksen tekijät huomauttivat, että kaksi C. dif. kannat (pois) 21) voisi onnellisesti selviytyä vain ripaus trehaloosia. Nuo kannat olivat RT027 ja RT078.

Cloying tappaja

Ei ole harvinaista, että C. diff kantaa geneettisiä piirustuksia trehaloosin sulamiseen. Mutta tutkimuksen kirjoittajat, johdolla mikrobiologi Robert Britton Baylorin lääketieteellisestä korkeakoulusta, löydetty että kahdella epidemian kannalla oli geneettisiä temppuja elääkseen oikeudenmukaisesti pieniä määriä. RT027: llä oli geneettinen mutaatio, joka teki siitä enemmän herkkä trehaloosipitoisuuksille. Toisaalta RT078, oli saanut kiinni neljän uuden geenin klusterista trehaloosille aineenvaihduntaa.

Makea genetiikka auttoi kantoja aiheuttamaan ongelmia, Britton ja kollegat löysivät. Yhdessä kokeessa he infektoivat 55 hiirtä joko RT027 tai muuntogeeninen versio, jota ei voitu tehdä metaboloi trehaloosin. Kun hiiret joivat trehaloosista nauhoitettua vettä, RT027 tappoi heistä lähes 80 prosenttia. Mutta trehaloosimutantti tappoi vain 33 prosenttia hiiristä. Toisessa kokeessa tutkijat infektoivat toiset 55 hiirtä RT027: llä ja antoivat heille joko trehaloosista nauhoitettu vesi tai tavallinen vesi. Trehaloosinauhat vesi lisäsi kuolleisuutta kolminkertaisesti ryhmien välillä.

Tarkastelemalla lähemmin jyrsijöiden tartuntoja, he huomasivat sen trehaloosi ei saanut RT027: tä kasvamaan, vaan tuotti enemmän toksiineja, mikä johtaa vakavampiin sairauksiin. Seuraavaksi he pitivät RT078: n vastaan ​​geeniteknisesti valmistettu versio, jota ei voida metaboloida trehaloosi. Mini-bioreaktorissa, joka simuloi C. diff-tartuntaa suolistossa, RT078 kyynärpäässä mutantti, kun trehaloosi oli läsnä pieninä annoksina.

Yhdessä tiedot viittaavat siihen, että trehaloosimetabolia antoi epidemian C. diff -kannoista etua sukulaisiin nähden ja tehty ne tappavammat suolistossa. Viimeiseksi tutkijat keräsivät kolmen anonyymin luovuttajan suolimehut ja löysivät ne sisälsi tarpeeksi trehaloosia saadakseen RT027 kytkemään trehaloosin päälle aineenvaihduntaa.

“Näiden havaintojen perusteella ehdotamme, että – disakkariditrahaloosin laaja levitys ja käyttö ihmisen ruokavaliolla on ollut merkittävä rooli näiden syntymisessä epidemian ja hypervirulentit kannat ”, Britton ja hänen kollegansa päätökseen.

Jimmy Ballard, mikrobiologi Oklahoman yliopistosta Health Sciences Center totesi, että saaliita on joitain. Vuonna toimitusjohtajana, hän huomautti, että tutkijat tarvitsevat enemmän tiedot, joiden on oltava varmaa, voiko trehaloosimetabolia selittää korkeampi kuolleisuus ihmisissä. Hän totesi myös, että suolet mehuvat testatut joukkueet olivat ohutsuolessa, ei kaksoispisteessä, jossa C. diff aiheuttaa sekasortoa.

Hän päätteli kuitenkin, että tutkimus on ”pakottava”.

”On mahdotonta tietää kaikkia ympäröivien tapahtumien yksityiskohtia viimeaikaiset C. difficile -epidemiat ”, hän kirjoitti. “Mutta epäsuorat ja kokeelliset todisteet viittaavat trehaloosiin odottamaton syyllinen. ”

Nature, 2018. DOI: 10.1038 / nature25178 (About DOIs).

Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: