หลายปีก่อน นักวิจัยไม่สามารถเข้าใจความแปลกประหลาดเหล่านี้ได้ พวกเขามีข้อมูลที่ขาดหายไปจำนวน

หลังจากสี่ปีของการวิจัย พวกเขาพบชิ้นส่วนจิ๊กซอว์ที่หายไปสองสามชิ้น แม้ว่าพวกเขาจะไม่รู้ว่าแบคทีเรียสร้างการเปลี่ยนแปลงนี้ได้อย่างไร แต่พวกเขาก็รู้ว่าแบคทีเรียได้มาอย่างไร น้ำตาลที่ B. burgdorferi ใส่เข้าไปในเปปทิโดไกลแคนเป็นผลิตภัณฑ์ที่แตกตัวของไคติน ซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตเชิงโครงสร้างที่มีโมเลกุลน้ำตาลสร้างพันธะจากกลูโคสดัดแปร ไคตินเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของเห็บ

“สิ่งที่น่าทึ่งคือแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคลายม์กำลังดูดผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของเห็บและใช้มันช่วยสร้างโมเลกุลที่ผิดปกตินี้” 

Jutras ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของ 

Translational Biology, Medicine, and Health Graduate กล่าว โปรแกรมที่เวอร์จิเนียเทค “สิ่งที่น่าสนใจกว่านั้นคือดูเหมือนว่าแบคทีเรียได้พัฒนาการปรับตัวอย่างละเอียดเพื่อให้มันเคลื่อนไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับโรค” การปรับตัวนี้ทำให้แบคทีเรียเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่เร็วที่สุดในโลกในแง่ของการเคลื่อนที่ จากมุมมองทางเทคนิค การระบุน้ำตาล ไคโตไบโอส – ผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของไคติน – เป็นหัวใจสำคัญของการวิจัยและการค้นพบ ในการระบุไคโตไบโอสเป็นน้ำตาลจริง นักวิจัยได้ทำการ LCMS ซึ่งเป็นโครมาโตกราฟีของเหลวควบคู่กับแมสสเปกโทรสโกปีในThe Mass Spectrometry Research Incubator (VT-MSI)ซึ่งกำกับโดย Rich Helm จากบริการหลักของ Fralin Life Sciences Institute พวกเขายังทำการศึกษาการติดฉลากด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์และการเผาผลาญอาหารด้วยน้ำตาลที่มีฉลาก C13 เพื่อยืนยันตัวตนของการดัดแปลงที่ผิดปกติ

ในการทำเช่นนั้น พวกเขาพบว่าเหตุใดแบคทีเรียจึงมีการเปลี่ยนแปลงนี้วิธีที่ B. burgdorferi เคลื่อนไหวคือการหมุนวนหรือหมุนร่างกายของมันเองโดยใช้แฟลเจลลัม โดยพื้นฐานแล้วแฟลกเจลลัมนั้นเป็นใบพัด แต่อยู่ด้านนอกของถุง ใบพัดหมุนเข้าหาถุงโมเลกุลขนาดใหญ่นี้ และเป็นผลให้ขับเคลื่อนตัวเองไปข้างหน้า กลยุทธ์ประเภทนี้ช่วยให้พวกมันเคลื่อนผ่านเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ แม้กระทั่งกระดูกอ่อนได้ค่อนข้างง่าย ทำไมการปรับเปลี่ยนน้ำตาลจึงสำคัญ? ช่วยให้กระเป๋ามีความยืดหยุ่นและทนต่อแรงบิดได้ดีขึ้น ทีมวิจัยใช้กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมเพื่อตรวจสอบความยืดหยุ่นของเพปทิโดไกลแคน Jutras กล่าวว่า “วัสดุมีความยืดหยุ่นและยืดหยุ่นมากขึ้นในแง่ที่ช่วยให้ขับเคลื่อนตัวเองได้ “หากไม่มีการดัดแปลง วัสดุก็จะแข็งขึ้นมาก และความสามารถในการเคลื่อนที่ก็จะลดลง”ก่อนหน้านี้มีการตั้งทฤษฎีว่าแบคทีเรียนี้จำเป็นต้องมีความยืดหยุ่น แต่ไม่เคยทราบมาก่อนว่าเป็นอย่างไรหรือทำไม

“เราจำเป็นต้องเข้าใจกลไกนี้เพราะจะเป็นเป้าหมายที่สมบูรณ์แบบ

สำหรับการบำบัด” Jutras กล่าว “เรารู้วิธีหนึ่ง – เมื่อมันอยู่ในขีด แต่มันสร้างการเปลี่ยนแปลงนี้ได้อย่างไรในเมื่ออยู่ในตัวมนุษย์? มีไคตินน้อยที่สุดหรือไม่มีเลยในมนุษย์ เมื่อเราทำให้ความสามารถของแบคทีเรียในการดูดไคโตไบโอสลดลง พวกมันก็ยังมีการดัดแปลงนี้อยู่ มีเพียงน้อยกว่านั้นมาก”

นั่นหมายความว่าแบคทีเรียมีวิธีอื่นในการปรับเปลี่ยนเปปทิโดไกลแคนของมัน การทำความเข้าใจว่าแบคทีเรียทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงภายในมนุษย์ได้อย่างไรเป็นขั้นตอนต่อไปของการวิจัย และ Jutras และทีมของเขากำลังศึกษาแนวทางนี้อยู่แล้ว

ในรัฐเวอร์จิเนีย โรคติดต่อโดยการกัดของเห็บขาดำซึ่งติดเชื้อแบคทีเรีย Borrelia burgdorferi ที่ก่อให้เกิดโรค Lyme  ภาพถ่ายโดย Max Esterhuizen สำหรับมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทค

ในรัฐเวอร์จิเนีย โรคติดต่อโดยการกัดของเห็บขาดำซึ่งติดเชื้อแบคทีเรีย Borrelia burgdorferi ที่ก่อให้เกิดโรค Lyme ภาพถ่ายโดย Max Esterhuizen สำหรับมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทค

ถนนที่ยาวและคดเคี้ยว

การวิจัยก่อนหน้านี้ของ Jutras แสดงให้เห็นว่า peptidoglycan ใน B. burgdorferi ยังคงอยู่ในร่างกายของผู้ป่วยโรคข้ออักเสบ Lyme หลังจากแบคทีเรียเข้าสู่ร่างกาย หลายสัปดาห์หรือหลายเดือนหลังจากการติดเชื้อครั้งแรก สารเพปทิโดไกลแคนจะยังคงอยู่ กระตุ้นการอักเสบและความเจ็บปวด

ห้องปฏิบัติการค้นพบโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับ peptidoglycan ของ B. burgdorferi ที่มีบทบาทเพิ่มขึ้นในการทำให้เกิดการอักเสบในผู้ป่วยโรคข้ออักเสบ Lyme โดยทำหน้าที่เป็นสัญญาณเตือนระดับโมเลกุลที่ทำให้ระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยเป็นปฏิปักษ์

การค้นพบครั้งใหม่ของ Jutras และทีมของเขาอาจอธิบายได้ว่าทำไม peptidoglycan สามารถออกไปเที่ยวและทำให้เกิดโรคข้ออักเสบในผู้ป่วย Lyme ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถประมวลผลเพปทิโดไกลแคนของ B. burgdorferi ได้เหมือนกับที่แบคทีเรียหลายล้านล้านตัวในและในร่างกายมนุษย์ทำได้

Jutras กล่าวว่า “จากมุมมองของนักแบคทีเรียวิทยา นี่เป็นการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ในการทำความเข้าใจ peptidoglycan ซึ่งเป็นโมเลกุลสำคัญที่ผลิตโดยแบคทีเรียแทบทุกชนิดและเป็นเป้าหมายของยาปฏิชีวนะที่พบได้บ่อยที่สุด”

เนื่องจากแทบไม่มีแบคทีเรียอื่นใดที่มีเพปทิโดไกลแคนเหมือนกับ B. burgdorferi จึงเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่น่าสนใจสำหรับการวินิจฉัย ไบโอมาร์คเกอร์คือลายเซ็นโมเลกุลที่มีลักษณะเฉพาะ เช่น แฮชแท็ก ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ว่ามีบางอย่างผิดปกติในระบบ และมักใช้ในการวินิจฉัยมะเร็งรูปแบบต่างๆ

การวิจัยและการค้นพบก่อนหน้านี้นำไปสู่การค้นพบคุณสมบัติการเปลี่ยนแปลงตัวเองของ B. burgdorferi และวิธีการวินิจฉัยที่เป็นไปได้ แนวทางใหม่ของการวิจัยมุ่งเน้นไปที่โมเลกุลที่ผิดปกตินี้และแบคทีเรียที่กำจัดโมเลกุลเหล่านี้

Jutras กล่าวว่า “ในขณะที่การวินิจฉัยดำเนินไป นั่นเป็นงานวิจัยใหม่ที่น่าตื่นเต้นสำหรับห้องแล็บ เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการค้นพบนี้ เนื่องจากเป็นโมเลกุลที่ผิดปกติมาก” Jutras กล่าว “แบคทีเรียจะกำจัดโมเลกุลเหล่านี้ และการค้นพบนี้อาจนำไปสู่การพัฒนาเครื่องมือวินิจฉัยที่มุ่งเน้นไปที่การตรวจหาโมเลกุลที่ผิดปกตินี้ เหมือนกับตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับโรคลายม์ วิธีการที่สามารถทำให้การวินิจฉัยโรค Lyme เป็นเรื่องง่ายเหมือนการตรวจ COVID-19 อย่างรวดเร็ว”

credit: mastersvo.com twinsgearstore.com resignbeforeyourtime.com WeBlinkAlliance.com colourtopsell.com haveparrotwilltravel.com hootercentral.com hotwifemilfporn.com blogiurisdoc.com MarketingTranslationBlog.com