Diarree door wetenschappers onderzoekt de lichaamstemperatuur van de persoon

Intestinale bacteriën herkennen hun gastheer op lichaamstemperatuur
Bacteriën nemen de omgevingstemperatuur waar met speciale RNA-structuren. In het verleden was het heel vervelend om ze in de cellen te vinden. Maar nu is er een nieuwe procedure.

Wetenschappers decoderen alle RNA-structuren van een diarree pathogeen
Onderzoekers hebben gedecodeerd met behulp van moderne high-throughput sequencing methoden alle RNA structuren van een diarree pathogeen tegelijk. Ze ontdekten een hele reeks temperatuurgevoelige structuren, genaamd RNA-thermometers. "Tot nu toe hebben we altijd gevonden individuele RNA thermometer pas na langdurige en moeizame zoektocht van een onderzochte één voor één", zegt projectleider Professor Franz Narberhaus van de Ruhr-Universität Bochum in een mededeling van de universiteit. De wetenschappers van Bochum publiceerden hun resultaten samen met collega's van het Helmholtz Center for Infection Research in Braunschweig en de universiteit van Leipzig in het tijdschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences" ("PNAS").

Bacteriën van het geslacht Yersinia veroorzaken bij mensen, onder andere ontsteking van de darmwand en ernstige diarreeziekten. Alleen boven een bepaalde temperatuur kunnen de bacteriën zich verspreiden in de gastheer en een ziekte veroorzaken. (Afbeelding: mmphoto / fotolia.com)

Bacteriën kunnen zich alleen verspreiden vanaf een bepaalde temperatuur
"Bacteriën van het geslacht Yersinia veroorzaken bij de mens, naast andere ontstekingen van de darmwand en ernstige diarreeziekten. Zelfs de veroorzaker van de pest behoort tot dit geslacht, "schrijven de experts van het Helmholtz Center op hun website. De wetenschappers ontdekten verschillende moleculaire schakelaars in Yersinia pseudotuberculosis die hun driedimensionale structuur veranderen bij een temperatuur van 37 graden Celsius. Volgens de onderzoekers kunnen de bacteriën zich vervolgens in de gastheer verspreiden en een ziekte veroorzaken. De geïdentificeerde structuren bieden daarom doelen voor toekomstige geneesmiddelen die de temperatuurafhankelijke verandering blokkeren en zo de bacteriën onschadelijk maken.

Gevouwen RNA als een thermometer
Het is al jaren bekend dat bepaalde darmbacteriën, zoals de hier onderzochte Yersinia pseudotuberculosis, hun warmbloedige gastheer op lichaamstemperatuur herkennen. Voor dit doel gebruiken de bacteriën gevouwen RNA-structuren die bij een bepaalde temperatuur smelten en daardoor eerder niet-beschikbare gensequenties blootleggen. Deze kunnen vervolgens volgens de wetenschappers worden vertaald in eiwitten die het ziekteproces beheersen. Om dergelijke celthermometers te detecteren, gebruikte het onderzoeksteam een ​​combinatie van biochemische RNA-structuurafbeelding en high-throughput-sequencing. Ze hebben tegelijkertijd de meer dan 1.750 RNA-structuren in de bacteriecel gedecodeerd. De onderzoekers rapporteerden dat ze het experiment bij drie verschillende temperaturen uitvoerden en elk een momentopname van de RNA-diversiteit ontvingen.

Methode is universeel toepasbaar
"We waren in staat om de dynamische veranderingen van RNA structuren te observeren met een stijging van de temperatuur, bijvoorbeeld van 25 tot 37 graden Celsius", die verantwoordelijk is voor dit project, promovendus aan de Bochum ministerie van micro-organismen Francesco Righetti gezegd. "De technologie die we gebruiken is arbeidsintensief," zei de Braunschweig-onderzoeker. Aaron noot. "Maar het heeft een enorm potentieel voor degenen die geïnteresseerd zijn in de biologische functie van RNA structuren zijn." Het maakt niet uit of u werkt met bacteriën, planten, dieren of menselijke cellen. De methode is universeel toepasbaar.

Groot aantal temperatuurafhankelijke genen
"Onze resultaten tonen aan dat een verrassend groot aantal genen van diarree pathogeen Yersinia pseudotuberculosis direct reageert op de lichaamstemperatuur van de gastheer," aldus Franz Narberhaus. Voor latere experimenten selecteerden de experts 20 genen, waarvan er 16 feitelijk temperatuurafhankelijk waren. Deze behoren tot verschillende functionele groepen. Sommige zijn bijvoorbeeld betrokken bij de reactie van de bacterie op oxidatieve stress. "Het is logisch om dergelijke processen direct na de infectie van de gastheer te starten om zich voor te bereiden tegen de verdedigingsmechanismen in het menselijke maagdarmkanaal", zegt Prof. Dr. med. Petra Dersch, infectiebioloog uit Braunschweig. De huidige onderzoeken zijn bedoeld om aan te tonen of de nieuw geïdentificeerde RNA-structuren een beslissende rol spelen in de infectie. Bovendien willen de wetenschappers duidelijk maken of er medicijnen zijn die het smelten van RNA-thermometers kunnen voorkomen. Deze kunnen het infectieproces remmen. (Ad)