招聘微生物抗击霍乱感染

麻省理工学院的工程师们开发了一种益生菌混合的自然和改造的细菌诊断和治疗霍乱,肠道感染导致严重脱水。

霍乱暴发通常是由被污染的饮用水,如果不及时治疗和感染可以致命的。最常见的补液治疗,必须做静脉注射如果病人非常脱水。然而,静脉注射治疗并不总是可用的病人需要它,和每年估计有95000人死于这种疾病。

麻省理工学院的研究小组所创造的新经常食用益生菌混合可以作为一种预防措施在霍乱是常见的地区,或用于治疗人感染发生后不久,詹姆斯·柯林斯说,医学工程和科学领域教授的麻省理工学院的医学工程和科学研究所(ime)和生物工程系。

“我们的目标是利用合成生物学开发廉价的手段检测和诊断以及抑制或治疗霍乱感染,”柯林斯说,这项研究的资深作者。“如果可以便宜和快速跟踪疾病和治疗自然或改造的益生菌,它可以改变在世界的许多地方。”

论文的主要作者,发表在6月13日出版的《科学—转化医学》是前波士顿大学研究生毛Ning,麻省理工学院博士后Andres Cubillos-Ruiz,前麻省理工学院博士后d·伊文·卡梅隆。

检测和治疗

创建他们的“诊断”生活了霍乱,研究人员选择了一个应变的细菌称为Lactococcus lactis,适合人类食用,用于生产的奶酪和脱脂乳。

他们设计成这种细菌基因电路检测到一个分子由霍乱弧菌,这种微生物导致霍乱。当工程l . lactis遇到这个分子,称为CAI-1的时候,它会发出一个信号级联,打开一个名为beta-lactamase的酶。这种酶产生一个能被探测到的红色通过分析粪便样本。现在这个过程需要几个小时,但研究人员希望能缩短时间。

研究人员曾希望进一步工程师l . lactis,治疗或预防霍乱感染。他们开始通过工程微生物产生抗菌肽,可以杀死霍乱弧菌,但是他们最终发现肽是由细胞分泌后呈现无害的。

意外地是,然而,研究团队发现修改的l . lactis霍乱可以杀死微生物通过产生乳酸,自然的新陈代谢的副产品。乳酸使胃肠道环境酸性更强,抑制霍乱弧菌的生长。

的工程版本l . lactis不会产生乳酸足以杀死霍乱细菌,所以研究者们结合工程细菌与修改的版本创建一个混合益生菌,既能检测和治疗霍乱。在小鼠试验中,研究人员发现,这个益生菌混合可以成功地预防霍乱感染来自发展中国家和也可以把现有的感染。

抗生素的替代品

柯林斯说,他预计,益生菌,这可能被纳入一个药丸或kefir饮料,可以作为预防性措施或治疗感染一旦他们开始。有能力诊断霍乱轻松还可以帮助公共卫生官员早些时候发现疫情和监测疾病的传播。

研究人员目前正在探索的可能性,使用这种方法来对抗其他微生物,艰难梭菌等,导致胃肠道感染,细菌被称为enterococci,会导致许多类型的感染。

“有新兴的兴趣使用益生菌治疗疾病,大部分来自于越来越多的人意识到微生物和它在健康和疾病中所起的作用,迫切需要找到替代抗生素,”柯林斯说。

这篇文章被转载材料所提供的麻省理工学院。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。