摘要:研究人员发现了一种臭名昭著的霍乱菌株,其中含有复杂的免疫系统来抵御病毒,这有助于它助长了整个拉丁美洲的毁灭性流行病。...
当我们想到霍乱时,我们大多数人描绘了脆弱地区的水和悲剧爆发。但是在幕后,霍乱细菌陷入了一场激烈的微观战争中,这种战争可能会影响大流行过程。

霍乱细菌不仅与抗生素和公共卫生措施作斗争 - 它们还不断受到噬菌体(噬菌体)的攻击,即感染和杀死细菌的病毒。这些病毒不仅会影响个体感染;他们可以制造或打破整个流行病。实际上,某些噬菌体被认为可以通过杀死来限制霍乱暴发的大小和持续时间弧菌霍乱,疾病背后的细菌。
自1960年代以来,持续的7Th霍乱大流行是由所谓的“第七大流行El Tor”(7点)菌株驱动的V.霍乱,它们在连续的波浪中在全球范围内传播。在这个进化的军备竞赛中,细菌已经适应反击,开发了针对这些噬菌体的防御机制。例如,许多细菌菌株携带移动遗传元素,用抗病毒工具将其武装起来。那么,为什么某些霍乱菌株在逃避噬菌体攻击方面如此成功?这是否可以使病原体对人群的破坏性影响或增强?
一个事件突出。在1990年代初期,霍乱流行席卷了秘鲁和拉丁美洲的大部分地区,感染了100万人,并造成数千人死亡。负责的应变属于西非南美(WASA)血统V.霍乱。为什么这些WASA菌株在拉丁美洲导致如此大的爆发尚未完全了解。
EPFL全球健康研究所的Melanie Blokesch小组的新研究现在发现了这些菌株背后的一个秘密。该研究发表在自然微生物学,表明WASA谱系获得了多种不同的细菌免疫系统,这些系统保护了它免受不同类型的噬菌体的影响。这种防御可能导致了拉丁美洲流行病的大规模范围。
研究人员研究了1990年代的秘鲁霍乱菌株,测试了它们对关键噬菌体的抵抗力,尤其是ICP1,尤其是ICP1,这是一种主要的病毒,在孟加拉国霍乱特有地区进行了广泛研究,在那里人们认为它有助于限制霍乱疫情。令人惊讶的是,秘鲁菌株对ICP1免疫,而其他菌株代表了7Th大流行不是。
通过删除霍乱菌株DNA的特定部分,并将这些基因插入其他细菌菌株以测试其功能,该团队确定了WASA菌株基因组上的两个主要防御区,即所谓的Wasa-1预测中,被称为基因组岛,被称为基因组岛弧菌第七岛II(VSP-II)。这些基因组区域编码专业的抗流量系统,它们共同创建能够防御噬菌体感染的细菌免疫系统。
一个这样的系统wonab触发了一种“流产感染”反应,该反应在噬菌体可以繁殖之前杀死受感染的细胞,牺牲一些细菌以节省较大的人群。该策略与经典的细菌免疫系统不同,例如限制性修饰系统,这些系统在进入细胞时会降解噬菌体DNA。这项研究的主要作者戴维·亚当斯(David Adams)说:“相反,它阻止了噬菌体复制,但只有在它已经劫持了霍乱细菌的细胞机械,有效地将受感染的细菌锁定在僵局中 - 但至少噬菌体没有扩散。”
两个系统,Grwab和VCSDUA,贡献了独特的保护功能:GRWAB目标具有化学修饰的DNA的噬菌体 - 噬菌体采用的一种策略来伪装其基因组并逃避其他细菌免疫系统。VC另一方面,SDUA对不同的病毒家族作用,包括另一种常见的“颤音”,提供了分层保护,从而扩大了细菌种群的抗性谱。
从本质上讲,霍乱细菌的WASA谱系具有扩展的抗流量防御系统的武器库,这使其能够抵消广泛的噬菌体,除了保护其主要的掠食性噬菌体ICP1。
了解流行细菌如何抵抗噬菌体捕食至关重要,尤其是因为对噬菌体疗法的兴趣(使用病毒治疗细菌感染)已重新出现为抗生素治疗的替代方法。如果细菌喜欢V.霍乱可以通过获得病毒防御能力获得增加的传播潜力,这可以重塑我们如何处理霍乱控制,监测和治疗。它也强调了研究和管理传染病暴发时考虑噬菌体 - 细菌动态的重要性。









