En svepelektronmikroskopbild av grupp A Streptococcus (orange) under fagocytisk interaktion med en mänsklig neutrofil (blå). Kredit:NIAID
De flesta tänker på "strep hals" som en relativt godartad infektion som botas av en omgång antibiotika och några dagars vila. Men bakterien som orsakar halsfluss - Streptococcus grupp A - är också ansvarig för ett antal mycket farligare sjukdomar, inklusive reumatisk hjärtsjukdom och toxiskt chocksyndrom.
Med spöket av ökad resistens mot antibiotika, det vetenskapliga samfundet känner press att hitta nya sätt att behandla bakterier som grupp A Streptococcus. Och det verkar som om en internationell grupp av forskare har fått en viss insikt i denna mikrobiella fiende – och hopp om ett vaccin.
Grupp A Streptococcus har en tjock cellvägg som skyddar den från miljöfaror, inklusive attacker från vårt eget immunförsvar. Denna bakterie är anmärkningsvärt resistent mot mänskliga antimikrobiella skyddsmekanismer av skäl som inte är väl förstådda.
Gruppen av utredare - ledd av Natalia Korotkova vid University of Kentucky och Nina Van Sorge från Utrecht University - undrade:var det någon "svag punkt" i bakteriecellväggen som skulle kunna utnyttjas?
Gruppen bestämde sig för att identifiera generna som gav grupp A Streptococcus-resistens genom att bombardera bakterierna med två antimikrobiella medel:zinkjoner och human grupp IIA utsöndrade fosfolipas A2. De fann att båda analyserna identifierade samma boven:gacH-genen.
Teamet med mer än ett dussin forskare från fem länder, var och en med en diskret expertis, ytterligare dechiffrerad funktionen hos denna gen med användning av en mängd olika biokemiska, analytiska och strukturella metoder, bestämma att det gör det möjligt för grupp A Streptococcus att förstärka sin motståndskraft mot attacker från våra försvarssystem genom att modifiera cellväggsglykopolymerer med glycerolfosfat.
"Denna tidigare okända Streptococcus cellväggsmodifiering påverkar värd-patogeninteraktioner och kan därför vara ett mycket attraktivt mål för vaccindesign, särskilt eftersom gacH -genen är mycket spridd i genomerna i grupp A Streptococcus och relaterade bakterier, sa Korotkova.
Toppmoderna NMR-metoder och masspektrometrianalyser möjliggjorde identifieringen av denna modifiering.
"Denna glycerolfosfatmodifiering hade gått obemärkt förbi i årtionden på grund av förlust under förberedelsesteg, " Hon sa.
Eftersom Strep A-bakterien är rankad bland de tio främsta orsakerna till dödlighet i infektionssjukdomar i världen, den potentiella effekten av ett vaccin är betydande, särskilt där resurser och tillgång till sjukvård är begränsade.
"Vi behöver ytterligare studier för att visa att denna glycerolfosfatmodifierade glykopolymer kan inkluderas som en komponent i ett säkert och effektivt grupp A Streptococcus-vaccin", sa Korotkova. "
Resultaten publicerades den 1 april, 2019 i Naturens kemiska biologi .