Новости

Лептоспироз является ведущим зоонозным заболеванием по уровню заболеваемости и смертности во всем мире.    Принимаемые в настоящее время меры по борьбе с лептоспирозом в значительной степени неэффективны. Несмотря на то, что вакцина доступна для животных, она защищает только от нескольких видов из 300 видов Leptospira, вызывающих заболевания. Она также не в состоянии остановить бактериальную колонизацию почек инфицированных животных, что означает, что вакцинированные животные все еще могут распространять инфекцию.   Срочно необходима эффективная профилактика, поскольку факторы, способствующие передаче заболеваний, продолжают усиливаться. Ключевой задачей является разработка широко применяемой вакцины, которая защищает от >300 сероваров, способных вызывать лептоспироз. Живые аттенуированные мутанты привлекательны в качестве кандидатов на вакцины, но плохо изучены в реальных условиях. Предыдущие исследования показали, что инактивация белка FcpA, который необходим для передвижения лептоспир, может остановить инфицирование у хомяков. Более того, когда эти животные подвергались воздействию мутирующих бактерий, у них не развивалось заболевание.    Мы провели оценку недавно охарактеризованного дефектного в плане подвижности мутанта, у которого отсутствует экспрессия жгутикового белка, FcpA. Несмотря на то, что fcpA-мутант потерял способность вызывать заболевания, наблюдалась транзиторная бактериемия. В двух животных моделях иммунизация одной дозой fcpA-мутанта была достаточной, чтобы вызвать устойчивый ответ антибелковых антител, который способствовал защите от инфекции различными патогенными видами Leptospira. Кроме того, характеристика иммунного ответа выявила небольшой спектр биологически релевантных белков, которые хорошо сохраняются в отношении патогенных видов Leptospira и потенциальных коррелятов кросс-протективного иммунитета.

   Чтобы быть в хорошей физической форме, клетки должны быть способны эффективно реагировать на стрессы. Это требует компромиссов между процессами, которые сохраняют ресурсы для содействия выживанию, и процессами, которые используют ресурсы для содействия росту и делению. Понимание природы этих компромиссов и физики, лежащей в их основе, остается нерешенной задачей.   В данной работе мы сочетали эксперименты с единичными клетками и теоретическое моделирование, чтобы предложить механизм адаптации к антибиотикам посредством механической обратной связи между ростом клеток и морфологией. При длительном воздействии сублетальных доз рибосом-таргетных антибиотиков (хлорамфеникол) мы обнаружили, что клетки Caulobacter crescentus могут восстанавливать свои темпы роста и претерпевать резкие изменения формы.   После удаления антибиотиков клетки восстанавливают свои первоначальные формы в течение нескольких поколений. Это явление объясняются физической теорией роста бактерий, которая показывает, что увеличение ширины и кривизны клеток способствует более быстрому росту при ингибировании синтеза белков.    Теоретическая модель показывает, что большая кривизна и меньшее соотношение поверхности к объему позволяют бактериям по мере их роста пропускать через свои клеточные поверхности меньшее количество частиц антибиотиков. Таким образом, изменения формы делают бактерии более адаптивными к антибиотикам.