Wanneer bacteriën zoals salmonella mensen infecteren en ziek maken, ze kapen de celeiwitten van een persoon om een ​​verdediging tegen een immuunrespons te ontwikkelen. Begrijpen hoe dat werkt en methoden ontwikkelen om zich tegen deze bacteriën te verdedigen, is moeilijk omdat wetenschappers de honderden eiwitten die erbij betrokken zijn niet in realtime hebben kunnen volgen.

Nutsvoorzieningen, W. Andy Tao, een Purdue University hoogleraar biochemie, en collega's van Purdue en Fudan University in China, hebben een chemische methode ontwikkeld - gastheer en pathogeen temporele interactieprofilering, of HAPTIP - voor het labelen van een levende bacterie en het volgen ervan terwijl het een gastheercel binnendringt. Hun bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie , kan het begrip van bacteriële infecties helpen verbeteren en leiden tot de ontwikkeling van nieuwe medicijnen.

"De interactie tussen gastheercellen en pathogenen is zeer dynamisch en complex met veel vragen die moeten worden beantwoord. Het is uiterst waardevol om een ​​dynamisch beeld te geven van dergelijke interacties tijdens het infectieproces, " schrijven de auteurs. "Het is denkbaar dat de algemene strategie van HAPTIP van toepassing kan zijn op veel bacteriën of virussen, en draagt ​​zo bij aan de ontdekking en het begrip van interacties tussen gastheer en ziekteverwekker in meerdere infectiesystemen."

Salmonella-bacteriën weren de immuunafweer van een cel af door een zak in de cel te creëren, een Salmonella-bevattende vacuole genoemd, waarin te verbergen. De bacterie kapt en gebruikt daarvoor honderden eiwitten van de cel. waardoor identificatie van die eiwitten de sleutel is tot het dwarsbomen van de bacteriën.

Bij de HAPTIP-methode worden de salmonellabacteriën gelabeld met een diazirinegroep, een chemische groep die covalente bindingen creëert tussen Salmonella-eiwitten en gastheerceleiwitten wanneer een ultraviolet licht op de cel schijnt. Een chemische sonde verrijkt alle verknoopte eiwitten en isoleert ze van de andere celextracten. Wetenschappers kunnen dan massaspectrometrie gebruiken om de eiwitten te identificeren.

Een van de sterke punten van de methode is dat ze op elk moment kan werken nadat salmonella in de gezonde cel is geïntroduceerd. In hun bevindingen de wetenschappers testten de methode na 15 minuten, een uur en zes uur nadat salmonella een cel infecteerde en meer dan 400 eiwitten identificeerde die een interactie aangingen met de salmonellabacteriën.

"Je kunt elk tijdstip ontwerpen op basis van wanneer je ervoor kiest om het UV-licht op de cellen te laten schijnen, " zei Tao. "Door te kijken welke eiwitten op die verschillende tijdstippen interactie hebben met de bacteriën, we kunnen de methode bepalen die de bacteriën gebruiken om de cel te kapen, die zal verschillen naarmate de tijd verstrijkt."

Het ontwikkelen van strategieën voor de behandeling van door voedsel overgedragen ziekten die voortkomen uit bacteriën zoals salmonella en E. coli, zou wereldwijd een aanzienlijke impact kunnen hebben. De Wereldgezondheidsorganisatie schat dat er wereldwijd 600 miljoen gevallen van door voedsel overgedragen ziekten per jaar zijn, resulterend in 420, 000 doden.