Karl Klose, directeur du South Texas Center for Emerging Infectious Diseases (STCEID) et professeur doté du Robert J. Kleberg, Jr. et Helen C. Kleberg College of Sciences, a co-écrit un article de recherche avec Cameron Lloyd ’23, doctorant à l’UTSA. qui a obtenu en août un doctorat. en microbiologie moléculaire et immunologie sous la direction de Klose.
Le document de recherche étudie une nouvelle stratégie pour inhiber la propagation et l’infection de Vibrio cholérae, la bactérie responsable de la maladie, le choléra.
L’article de recherche s’intitule « Un domaine de liaison aux peptides partagé avec une bactérie antarctique facilite Vibrio cholérique liaison aux cellules humaines et colonisation intestinale » et a été récemment publié par Les actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS). PNAS est une revue à comité de lecture de la National Academy of Sciences qui couvre largement les domaines des sciences biologiques, physiques et sociales.
V. cholérae cholérase trouve naturellement sur diverses surfaces dans les environnements marins. Lorsque de l’eau ou des aliments contaminés par V. cholérae est consommé par l’homme, il colonise le tractus gastro-intestinal et provoque le choléra.
Selon les Centers for Disease Control and Prevention, le choléra est une infection intestinale qui provoque de la diarrhée, des vomissements, un collapsus circulatoire et un choc. S’ils ne sont pas traités, 25 à 50 % des cas graves de choléra peuvent être mortels. Le choléra est l’une des principales causes de diarrhée épidémique dans certaines régions du monde et l’Organisation mondiale de la santé (OMS) estime que jusqu’à quatre millions de personnes sont infectées chaque année.
Lloyd était l’auteur principal et a complété l’article dans le cadre de son projet de thèse sous la direction de Klose, qui a étudié les mécanismes pathogènes de V. cholérae depuis 30 ans. Lloyd a travaillé dans le laboratoire de Klose pendant cinq ans.
Il a appris à étudier V. cholérae, manipuler génétiquement la bactérie et mesurer sa capacité à propager des maladies, à se lier aux globules rouges et à former des biofilms, qui sont des surfaces sur lesquelles se forment des communautés de bactéries plus résistantes aux antibiotiques. Lloyd passe actuellement des entretiens pour plusieurs postes de bourses postdoctorales dans des laboratoires à travers le pays.
En tirant parti des similitudes structurelles des domaines fonctionnels de deux grandes adhésines [cell-surface components or appendages of bacteria that facilitate adhesion to other cells, usually in the host they are infecting or living in] produit par deux organismes différents, nous avons pu caractériser un inhibiteur efficace de la colonisation intestinale et de la formation de biofilm. »
Cameron Lloyd ’23, doctorant à l’UTSA
En collaboration avec les laboratoires de Peter Davies, titulaire de la chaire de recherche du Canada en génie des protéines et professeur de sciences biomédicales et moléculaires à l’Université Queens, au Canada, et d’Ilja Voets, professeur de génie chimique et de chimie à l’Université d’Eindhoven, aux Pays-Bas, Lloyd et Klose ont identifié avec succès un peptide, une courte chaîne d’acides aminés qui composent les protéines, qui peut inhiber la virulence de V. cholérae.
Ils ont découvert que les inhibiteurs peptidiques qui se lient à Marinomonas primorensisune bactérie antarctique qui adhère aux microalgues de la même manière que V. cholérae colle aux intestins humains, peut également perturber V. cholérae d’adhérer aux cellules humaines, de former des biofilms et de coloniser le tractus gastro-intestinal.
« Nous avons démontré que ces inhibiteurs peptidiques pouvaient inhiber à la fois la formation de biofilms et la colonisation intestinale par V. cholérae« , a déclaré Klose. « Il est possible que cela fasse partie de stratégies d’intervention visant à empêcher ces bactéries de provoquer des maladies et de persister dans l’environnement. »
Le Klose Lab fait partie du South Texas Center for Emerging Infectious Diseases (STCEID) et se spécialise dans l’étude de la manière dont les bactéries provoquent des maladies. Le laboratoire a travaillé le plus intensivement avec V. cholérae et Francisella tularensisla bactérie responsable de la tularémie, ou fièvre du lapin.
Les chercheurs du STCEID se spécialisent dans l’étude des maladies infectieuses et constituent l’un des principaux centres de ce type de recherche au pays. Le Centre connecte des installations de pointe avec l’expertise diversifiée de son corps professoral pour cultiver un environnement qui répond aux questions critiques liées aux maladies émergentes et liées aux armes biologiques.
Les installations et le corps professoral du Centre jouent également un rôle important en offrant une formation pratique aux étudiants du premier cycle et des cycles supérieurs qui souhaitent poursuivre une carrière en sciences et en technologie.
« Ce projet et d’autres projets similaires m’ont doté d’une connaissance approfondie de la biologie moléculaire, du codage et de l’analyse de données à haut débit », a déclaré Lloyd.
« Nos étudiants diplômés qui viennent à l’UTSA pour obtenir une maîtrise et un doctorat sont le meilleur endroit pour étudier les maladies infectieuses », a ajouté Klose.
