Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

UT Southwestern researchers probe mechanisms of infection

10.03.2009
A newly discovered receptor in a strain of Escherichia coli might help explain why people often get sicker when they're stressed.

Anzeige

Researchers at UT Southwestern Medical Center are the first to identify the receptor, known as QseE, which resides in a diarrhea-causing strain of E coli.


The receptor senses stress cues from the bacterium's host and helps the pathogen make the host ill. A receptor is a molecule on the surface of a cell that docks with other molecules, often signaling the cell to carry out a specific function.

The study is available online and in a future issue of the Proceedings of the National Academy of Sciences. Dr. Vanessa Sperandio, associate professor of microbiology at UT Southwestern and the study's senior author, said QseE is an important player in disease development because the stress cues it senses from a host, chiefly epinephrine and phosphate, are generally associated with blood poisoning, or sepsis.

"Patients with high levels of phosphate in the intestine have a much higher probability of developing sepsis due to systemic infection by intestinal bacteria," Dr. Sperandio said. "If we can find out how bacteria sense these cues, then we can try to interfere in the process and prevent infection."

Millions of potentially harmful bacteria exist in the human body, awaiting a signal from their host that it's time to release their toxins. Without those signals, the bacteria pass through the digestive tract without infecting cells. What hasn't been identified is how to prevent the release of those toxins.

"There's obviously a lot of chemical signaling between host and bacteria going on, and we have very little information about which bacteria receptors recognize the host and vice versa," Dr. Sperandio said. "We're scratching at the tip of the iceberg on our knowledge of this."

In 2006, Dr. Sperandio's lab was the first to identify the receptor QseC sensor kinase, a molecule found in the membrane of a diarrhea-causing strain of E coli known as enterohemorrhagic Escherichia coli, or EHEC. Prior research by Dr. Sperandio found that when a person ingests EHEC – which is usually transmitted through contaminated food such as raw meat – it travels peacefully through the digestive tract until reaching the intestine. There, chemicals produced by the friendly gastrointestinal microbial flora and the human hormones epinephrine and norepinephrine alert the bacteria to its location.

Once QseC recognizes the stress hormones, it initiates a cascade of genetic activations in which EHEC colonizes the intestine and moves toxins into human cells, altering the makeup of the cells and robbing the body of nutrients.

"The bacteria get what they want – nourishment – and the person ends up getting diarrhea," Dr. Sperandio said.

The new study identifies QseE, a receptor only found in intestinal bacteria, as the receptor that ends this QseC-initiated cascade. It also provides the timing for the bacterium's actions, including the regulation of the genes necessary for EHEC to cause diarrhea.

"EHEC needs both receptors to be fully virulent and express its toxins," Dr. Sperandio said. "When people are stressed they have more epinephrine and norepinephrine being released. Both of these human hormones activate the receptors QseC and QseE, which in turn trigger virulence. Hence, if you are stressed, you activate bacterial virulence."

Dr. Sperandio said the findings also suggest that there may be more going on at the genetic level in stress-induced illness than previously thought.

"The problem may not only be that the stress signals are weakening your immune system, but that you're also priming some pathogens at the same time," she said. "Then it's a double-edged sword. You have a weakened immune system and pathogens exploiting it."

Previous research by Dr. Sperandio found that phentolamine, an alpha blocker drug used to treat hypertension, and a new drug called LED209 prevent QseC from expressing its virulence genes in cells.

The next step is to test whether phentolamine has the same effect on QseE.

Kristen Holland Shear | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.utsouthwestern.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ocean warming causes elephant seals to dive deeper
09.02.2012 | Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung

nachricht How the zebra got its stripes
09.02.2012 | The Company of Biologists

Alle Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wissenschaftler machen Eisen durchsichtig


Erstmals gezeigt, dass Atomkerne transparent werden

Einem Team von DESY-Wissenschaftlern um Dr. Ralf Röhlsberger gelang es an der hochbrillanten Synchrotronlichtquelle PETRA III, Atomkerne mit Hilfe von Röntgenlicht transparent zu machen. Sie entdeckten dabei gleichzeitig ein neues Prinzip, um einen optisch gesteuerten Schalter für Licht herzustellen, also Licht mit Licht zu beeinflussen, ein wichtiger Baustein auf dem ...

Im Focus: Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert


Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst

Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...

Im Focus: Datenspeicher mit Lachs-DNA und Nano-Silber


Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.

Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.

Das System ...

Im Focus: VLT liefert detailreichstes Infrarotbild des Carinanebels


Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.

Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.

Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...

Im Focus: Automatisch Lücken im Funkspektrum erkennen


Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.

Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Kaltwasserkorallen als Anpassungskünstler?

09.02.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Wandel der Hochschulbildung in Deutschland und Professionalisierung

09.02.2012 | Studien Analysen

Ocean warming causes elephant seals to dive deeper

09.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

7. Mannheimer Arbeitsrechtstag am 14. März mit Experten aus Theorie und Praxis

09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

International Forum on Terahertz Spectroscopy and Imaging

09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Teams aus neun Ländern treffen sich an der Leibniz Universität zum 6th Hanover PreMoot

09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp