医院病原体鲍曼不动杆菌如何快速适应新的环境条件

法兰克福。欧洲每年有超过 670,000 人因抗生素耐药病原体而患病，其中 33,000 人死于感染。尤其令人担心的是对多种甚至所有已知抗生素具有抗药性的病原体。其中之一是鲍曼不动杆菌，如今人们最担心的是“医院超级细菌”：据估计，高达百分之五的医院获得性感染和所有导致死亡的细菌感染的十分之一都可归因于这种病原体。根据世界卫生组织 (WHO) 的说法，这使得鲍曼不动杆菌位居病原体名单之首，迫切需要开发新疗法。

了解哪些特征使鲍曼不动杆菌成为病原体是实现这一目标的先决条件之一。为此，法兰克福歌德大学 Ingo Ebersberger 教授和 LOEWE 转化生物多样性基因组学中心 (LOEWE-TBG) 的生物信息学家正在比较各种不同不动杆菌菌株的基因组及其编码的蛋白质。关于哪些基因导致致病性的结论首先可以从危险菌株和无害菌株之间的差异中得出。

由于缺乏合适的方法，迄今为止相应的研究主要集中在细菌菌株中是否存在基因。然而，这忽略了这样一个事实：细菌可以通过修改现有基因及其编码的蛋白质来获得新特征。这就是为什么埃伯斯伯格的团队开发了一种生物信息学方法来跟踪蛋白质沿进化谱系的修饰，并且现在与分子生物科学研究所和医学微生物学与感染研究所的微生物学家合作，首次将该方法应用于不动杆菌法兰克福歌德大学的控制。

在此过程中，研究人员集中研究了毛发状细胞附属物，即 IVa 型 (T4A) 菌毛，这种附属物在细菌中普遍存在，用于与环境相互作用。它们一方面存在于无害的细菌中，另一方面甚至被认为是某些病原体毒力的关键因素，这一事实表明，T4A 菌毛在进化过程中反复获得了与致病性相关的新特征。

研究小组可以证明，位于 T4A 菌毛尖端且对其功能至关重要的蛋白质 ComC 在致病性不动杆菌菌株群中显示出显着的变化。甚至不同菌株的鲍曼不动杆菌该蛋白质有不同的变体。这使得生物信息学家 Ebersberger 将 T4A pili 与多功能园艺工具进行比较，其中手柄始终相同，但附件可以互换。“通过这种方式，可以在较短的进化时间内实现剧烈的功能修改，”埃伯斯伯格确信。“我们假设 T4A 菌毛不同的细菌菌株与环境的相互作用也不同。例如，这可能会决定病原体定居在人体的哪个角落。”

正如 Ebersberger 所解释的那样，我们的目的是利用病原体内部出人意料的高度多样性的知识来改善鲍曼不动杆菌感染的治疗：“根据我们的研究结果，有可能开发出针对特定菌株的个性化疗法。病原体。” 然而，埃伯斯伯格和他的同事的研究还揭示了一些其他的东西：之前对鲍曼不动杆菌的比较基因组学的研究可能只是揭开了冰山一角。“我们的方法在解决寻找可能表征病原体特征的成分方面取得了很大的进展，”埃伯斯伯格说。