Un equipo internacional de científicos, liderado por investigadores de la Universidad de California, la Facultad de Medicina de San Diego y el Instituto J. Craig Venter JCVI, ha creado la primera comparación genómica integral entre especies de las 20 especies conocidas de Leptospira , un género bacteriano que puede causar enfermedades y la muerte en el ganado y otros mamíferos, vida silvestre y humanos domesticados.
Los resultados se publican en la edición en línea del 18 de febrero de PLOS enfermedades tropicales desatendidas . Los análisis resultantes revelan nuevas adaptaciones y rasgos en especies infecciosas de Leptospira que no solo ayuda a iluminar su historia evolutiva, sino que también puede proporcionar nuevos enfoques preventivos y de tratamiento. Los datos provienen de representantes Leptospira cepas obtenidas de cuatro laboratorios internacionales y aisladas de 12 países. El trabajo involucró a investigadores de la Universidad de Yale, UCLA, Universidad de Cornell e instituciones en Australia, Francia, Inglaterra, Países Bajos, Canadá, Uruguay, Brasil, Perú y Tailandia.
" Leptospira es el género de bacterias más complejo que infecta a los humanos ", dijo Joseph M. Vinetz, MD, profesor de medicina y director del Centro de Medicina Tropical y Salud del Viajero de UC San Diego." Este trabajo compara las secuencias genómicas completas de todosespecies conocidas de Leptospira para descubrir qué genes hacen que esta bacteria sea un patógeno. Proporciona una hoja de ruta para futuras investigaciones, incluida la búsqueda de nuevas formas de diagnosticar infecciones y el desarrollo de vacunas ".
Este proyecto fue iniciado y dirigido por el primer autor Derrick Fouts, PhD, profesor asociado de JCVI. "Las herramientas de bioinformática han madurado hasta el punto de que ahora podemos encontrar la proverbial 'aguja en un pajar', lo que significa que ahora podemos identificar genes yvías que son exclusivas de los microbios patógenos, que centrarán los esfuerzos futuros de investigación en estas características clave específicas de los patógenos ", dijo Fouts.
La presidenta de JCVI, Karen E. Nelson, PhD, que ayudó a coordinar la fase inicial del proyecto, señala que el éxito de este estudio se basó, en parte, en la dedicación y entusiasmo de la Leptospira comunidad de investigación. "La naturaleza integral de este estudio sirve como modelo para las enfermedades infecciosas emergentes".
Algunas especies de Leptospira no son infecciosas, se nutren de materia orgánica muerta o en descomposición. Otras especies son infecciosas con consecuencias diferentes, a veces terribles. En ratas y ratones infectados, por ejemplo, la bacteria coloniza los riñones, pero no produce síntomas de la enfermedadEn el ganado, como ganado vacuno, ovejas, caballos y cerdos, y animales de compañía, como perros, la leptospirosis puede causar daño renal, hepático y pulmonar agudo y provocar pérdida fetal.
Los humanos pueden infectarse con leptospirosis de manera similar a los animales, por contacto directo o ingestión o inhalación de agua o tierra contaminada. Los humanos también son vulnerables por contacto directo con la orina de animales infectados.
En humanos infectados, la enfermedad provoca una variedad de efectos. Puede provocar una infección asintomática, síntomas leves, similares a la gripe o ictericia, o provocar daños graves en el hígado, los riñones o el sistema nervioso central, y la muerte., la leptospirosis es la enfermedad bacteriana más importante transmitida de animales a humanos, con más de 1 millón de casos anualmente y 60,000 muertes.
Ejemplos de Leptospira características específicas del patógeno identificadas en el PLOS estudio incluye :
"Un hallazgo fascinante fue descubrir la maquinaria genética CRISPR-Cas solo en patógenos Leptospira , pero no en los grupos intermedios o no infecciosos del género. La adquisición evolutiva de nuevos elementos CRISPR, que solo son patógenos Leptospira , probablemente acelerado la adaptación a la infección humana. La importancia de esta observación aún no se ha explorado ", dijo Vinetz.
CRISPR-Cas es un sistema inmune molecular que confiere resistencia a elementos genéticos extraños y proporciona una forma de inmunidad adquirida. Los recientes avances biotecnológicos han permitido alterar la línea germinal de muchas especies, incluidos mamíferos y mosquitos portadores de enfermedades, a través deCRISPR.
Vinetz dijo que el siguiente paso será comenzar a explotar la información genómica "para el desarrollo de vacunas y diagnósticos, enfoques experimentales para comprender los mecanismos de la patogénesis de la enfermedad y cómo Leptospira persiste en el medio ambiente, todo crítico para el desarrollo de nuevas intervenciones de salud pública destinadas a reducir el impacto global de esta enfermedad zoonótica importante pero descuidada ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California, San Diego Health Sciences . Original escrito por Scott LaFee y Heather Kowalski. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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