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Ans 계통의 병원성 메커니즘: 두 플라스미드가 어떻게 치사율을 결정합니까?
Ames 계통은 탄저균의 알려진 89개 계통 중 하나입니다. 이 계통은 1981년 텍사스 주 사리타의 아픈 14개월 된 송아지로부터 처음 분리되었습니다. 일련의 테스트와 잘못된 정보 끝에 이 균주는 결국 미 육군 전염병 연구소(USAMRIID)로 보내졌습니다. Ances 계통에 대한 광범위한 관심은 2001년 탄저병 공격 이후 시작되었으며, 이때 이 계통이 포함된 7통의 편지가 다양한 언론 매체와 미국 상원의원에게 전송되었습니다.
안시 균주가 미국에서 백신을 개발하고 그 효과를 시험하기 위해 사용되는 이유는 병원성이 매우 높기 때문이다.
Ans 균주의 병원성은 주로 두 가지 특정 독성 플라스미드, 즉 pXO1 및 pXO2에서 비롯됩니다. 이들 두 플라스미드는 Ans 균주 중 다른 균주에 비해 강한 병원성을 보였다. pXO2는 식세포작용에 저항하는 폴리-D-글루탐산 캡슐을 암호화하여 B. 탄저균이 숙주 면역 체계를 회피할 수 있도록 하며, pXO1은 세 가지 독소 단백질인 부종 인자(EF), 치사 인자(LF) 및 보호 항원(PA)을 암호화합니다. .
박테리아에 pXO1이나 pXO2가 부족한 경우 약독화된 것으로 간주됩니다. 즉 심각한 감염을 일으킬 수 없다는 뜻입니다.
균주 간 병원성의 차이는 플라스미드의 유무로 설명할 수 있습니다. 예를 들어, Ames pXO2 플라스미드만 있는 균주라도 생쥐에게 여전히 병원성이 높으며, 이는 pXO2가 병원성에 크게 기여한다는 것을 나타냅니다. 대조적으로, Sterne 계통은 무독성이며 동물이나 인간에게 주요 질병을 일으킬 수 없습니다.
항생제 내성과 관련하여, 탄저병 변종은 대부분의 다른 탄저병 변종과 유사하게 CDC가 권장하는 치료 요법에 민감합니다. Sterne 균주는 기능성 β-락타마제를 보유하고 있지만, 유전자 발현은 종종 저항성을 부여하기에는 불충분합니다. Clinical Laboratory Standards Institute M45 문서에 발표된 복용량 표준에 따르면, 시프로플록사신은 호흡기 탄저병 치료에 권장되는 약물입니다. 최근 연구에 따르면 또 다른 새로운 플루오로퀴놀론 항생제인 가티플록사신이 Ansi 계통에 민감한 생쥐의 생존율을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났습니다.
PA 백신은 생포자 백신만큼 보호 효과가 있지는 않지만 여전히 현재 개발 중인 옵션 중 하나입니다.
현재 탄저균에 대한 백신 개발은 주로 약독화된 균주, 특히 독성 플라스미드가 제거된 균주에 의존합니다. Sterne 계통에는 자연적으로 pXO2가 부족하므로 면역 반응을 일으키기 위해 안전하게 사용할 수 있습니다. 기존 백신에는 동물용으로 특별히 고안된 생포자백신이 포함되어 있으나 인체에 위험하므로 보호항원을 기반으로 한 백신도 연구되고 있다.
현재 미국에서 유일하게 허가된 인간 탄저병 백신인 탄저병 백신 흡착형(AVA)은 보호 항원을 기반으로 하지만 Ames 균주에 대한 효과는 동물 모델에 따라 다릅니다. 이러한 일관되지 않은 결과는 인간을 대상으로 백신 효능을 테스트하기 위해 여러 모델 유기체에 대한 포괄적인 연구가 필요함을 강조합니다. 또한 연구자들은 현재 인간에게 살아있는 포자와 PA 백신에 대한 새로운 대안을 제공하기 위해 포름알데히드 및 기타 물질로 탄저병 포자를 비활성화하는 방법을 적극적으로 찾고 있습니다.
안시누스(Ansinus) 계통의 뉴클레오티드 다형성(SNP) 식별은 발병을 추적하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Anse 계통에 대해 6개의 고도로 특이적인 SNP가 확인되어 식물상에서 진단 테스트가 가능해졌습니다. 이러한 SNP는 Ames 계통을 88종의 다른 Bacillus anthracis 종과 구별할 수 있을 뿐만 아니라 역학 연구에 중요한 정보를 제공합니다. Ans 균주의 낮은 유전적 변화율은 진단 마커로서의 안정성을 더욱 보장합니다. 이러한 SNP와 실시간 PCR의 조합을 사용하여 연구자들은 수천 개의 샘플이 Andersen 계통임을 확인하거나 배제할 수 있었습니다.
Ans 계통의 안정성과 잠재적인 생물무기 위험은 우리를 다시 생각하게 만듭니다. 이러한 치명적인 병원체의 위협에 직면할 때 인간은 방어를 강화하기 위해 어떤 조치를 취해야 할까요?
