de bacterie Pseudomonas aeruginosa is de belangrijkste oorzaak van ziekenhuisinfecties. De ziekteverwekker is resistent tegen veel antibiotica, dus de behandeling van die infecties, vooral bij patiënten met een gecompromitteerd immuunsysteem, is moeilijk.

Een nieuwe studie van de UT heeft bepaalde chemische receptoren in cellen geïdentificeerd die de bacteriën kunnen misleiden en de reactie van patiënten op medicijnen kunnen verbeteren.

Het onderzoek is deze week gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

Igor Zhulin, de hoofdauteur van de studie, is een gezamenlijke faculteitshoogleraar aan het UT-Oak Ridge National Laboratory Joint Institute for Computational Sciences. Hij is gevestigd op de UT-afdeling Microbiologie. Co-auteurs zijn onder meer Davi Ortega en Aaron Fleetwood, voormalige UT-afgestudeerde studenten die nu verbonden zijn aan het California Institute of Technology en het UT Health Sciences Center in Memphis, respectievelijk.

Een subsidie ​​van de National Institutes of Health ondersteunde de studie.

Antibioticaresistentie treedt op wanneer bacteriën veranderen op manieren die de effectiviteit van medicijnen verminderen of elimineren, helpen de bacteriën te overleven, blijven vermenigvuldigen, en meer schade aanrichten.

Onderzoekers hebben geprobeerd medicijnen te ontwikkelen die, in werkelijkheid, bedrieg de bacteriën in plaats van ze te doden, omdat bacteriën vaak resistent worden tegen antibiotica die dodelijk zijn, zei Zhulin.

Hij en zijn onderzoeksgroep bestuderen bacteriële receptoren en signaalroutes - het communicatieproces dat celactiviteiten regelt en celacties coördineert. De paden ontvangen informatie van receptoren en passen de celfuncties dienovereenkomstig aan.

In de cel van Pseudomonas aeruginosa, er zijn 26 chemoreceptoren - sensorische eenheden die reageren op chemische stimuli door informatie over de omgeving te verzamelen en deze naar vier signaalroutes te voeren, die vervolgens de cellulaire reacties beheersen.

Zhulin en zijn groep ontdekten dat door de eiwitsequenties van verschillende bacteriële receptoren te vergelijken en te zoeken naar specifieke patronen met behulp van computers, ze konden identificeren hoe 23 van die receptoren dezelfde unieke aminozuurpatronen deelden. De drie andere receptoren hadden individueel verschillende patronen.

Ze concludeerden dat om de Pseudomonas aeruginosa-cel te misleiden, een strategie zou zijn om verkeerde informatie aan zijn chemoreceptoren te geven.

Het werk is een stap in de richting van het helpen van wetenschappers om antibiotica aan te passen om infecties beter aan te pakken.

"Deze studie zal helpen bij het kiezen van nieuwe doelen en het ontwerpen van strategieën voor mogelijk nieuw antibioticaontwerp, ' zei Zhulin.

Hij voegde eraan toe dat als een toekomstig medicijn bedoeld is om te voorkomen dat de ziekteverwekker over oppervlakken van een cel beweegt als onderdeel van het infectieproces, dan kan een enkel eiwit - de chemoreceptor die informatie voedt in het pad dat de oppervlaktebeweging regelt - worden gericht.