Oamenii de știință au utilizat computere de ultimă generație pentru de descoperi factorii genetici care fac bacteria holerei atât de periculoasă, fapt care s-ar putea dovedi a fi cheia pentru prevenirea acestei boli mortale. Rezultatele acestui studiu revoluționar, care a utilizat date de genomică, modelare metabolică la nivel de genom, analiză structurală 3D și învățare automată (machine learning), au fost publicate în revista Nature Communications.
Holera este o boală diareică mortală care continuă să amenințe milioane de oameni din întreaga lume, fiind înregistrare până la 4 milioane de cazuri și până la 143.000 de decese în fiecare an. Numai în Bangladesh, unde holera constituie un pericol persistent, 66 de milioane de oameni sunt expuși riscului, fiind înregistrate peste 100.000 de cazuri și 4.500 de decese anual.
Vibrio cholerae, bacteria care provoacă holera, evoluează în direcții care fac boala mai gravă și mai dificil de controlat, însă până acum, oamenii de știință au întâmpinat dificultăți în a identifica precis factorii genetici care determină aceste schimbări. În privința trăsăturilor genomice responsabile pentru severitatea bolii există chiar și mai puține informații. Aproximativ 1 din 5 oameni bolnavi de holeră se confruntă cu o combinație de simptome grave (diaree, stări de vomă și deshidratare).
În cadrul studiului, cercetătorii din Marea Britanie și Bangladesh au analizat mostre de bacteria holerei colectate de la pacienți din șase regiuni din Bangladesh între anii 2015 și 2021. Ei au identificat un set unic de gene și mutații la nivelul celei mai recente și dominante tulpini de Vibrio cholerae, care a fost responsabilă de epidemia devastatoare din anul 2022.
Trăsăturile genetice ale acestei tulpini sunt asociate cu abilitatea bacteriei de a provoca simptome severe, precum diaree prelungită, dureri abdominale intense, stări de vomă și deshidratare – simptome ce pot duce la moarte în cazuri grave.
„Prin identificarea factorilor genetici care afectează transmiterea și severitatea holerei, am făcut un pas important înainte spre dezvoltarea unor tratament mai eficiente. Aceasta ar putea slava mii de vieți la nivel global, nu doar în Bangladesh.” – prof. Tania Dottorini, Universitatea din Nottingham, Marea Britanie
Descoperirile din cadrul studiului au mai arătat că unele dintre aceste trăsături asociate cu diareea se suprapun cu alte trăsături ce ajută bacteria să se răspândească mai ușor. Factorii respectivi ajută Vibrio cholerae să supraviețuiască în intestinul uman, făcând-o mai rezistentă la stresul din mediu și mai eficientă în provocarea bolii.
Acest nou cadru computațional este un pas major înainte în lupta împotriva holerei. Prin identificarea factorilor genetici cheie care fac bacteria holerei mai periculoasă, oamenii de știință pot dezvolta tratamente mai bune și strategii mai bine direcționate pentru a controla și a preveni viitoarele focare. Această descoperire oferă o nouă speranță pentru îmbunătățirea sănătății publice în Bangladesh și, potențial, pentru salvarea a nenumărate vieți în întreaga lume.
Bacteria holerei
Vibrio cholerae este o bacteri în formă de virgulă, Gram-negativă și facultativ anaerobă. Bacteria se întâlnește în mod natural în apa salmastră sau sărată, unde se atașează cu ușurință de cochiliile de crabi, creveți și alte crustacee care conțin chitină. Unele tulpini de V. cholerae sunt patogene pentru oameni și provoacă boala mortală numită holeră, care poate apărea după consumul de specii marine crude sau insuficient gătite sau de apă contaminată.
Odată ingerată, bacteria invadează mucoasa intestinală, ceea ce poate provoca diaree și vărsături în câteva ore până la 2-3 zile de la ingestie. Soluțiile de rehidratare orală, combinate cu antibiotice precum fluorochinolonele și tetraciclinele, sunt metodele obișnuite de tratament în cazuri grave.
Sursa: Phys.org