いくつかの異なる種類の細菌が嚢胞性線維症 (CF: Cystic Fibrosis)の人々に肺感染症を引き起こす可能性がある。 肺炎を引き起こす可能性のある緑膿菌は、通常、乳幼児に感染し、生涯持続するが、バークホルデリアセパシア（Burkholderia cepacia）複合種は10代と成人にのみ感染する。バークホルデリア感染症は希だが、定着した場合には致命的だ。 現在、UNC微生物学および免疫学部の教授であるPeggy Cotter 博士が率いるUNC医学部の科学者らは、この病原体の明らかな年齢差別の理由を発見した。
2020年8月4日にオンラインでCell Host＆Microbeに掲載されたこの研究は、シュードモナスとバークホルデリアの両方がタイプVI分泌システム（T6SS）と呼ばれる有毒な兵器を使用して競合し、優位を確立していることを示している。 科学者がこの兵器を標的とする、または模倣して、細菌が患者の肺に回復不能な害を及ぼす前に細菌を倒すことができる可能性がある。 この論文は、「宿主の適応により、緑膿菌がバークホルデリアセパシアコンプレックスによるタイプVI分泌システムを介した捕食にかかりやすくなる（Host Adaptation Predisposes Pseudomonas aeruginosa to Type VI Secretion System-Mediated Predation by the Burkholderia cepacia Complex.）」と題されている。
科学者らは、なぜバークホルデリアが乳幼児に感染しないのか長い間疑問に思ってきた。 筆頭著者で元Cotter ラボの大学院生であるAndrew Perault博士は、乳幼児から分離されたシュードモナス菌がモリのようなT6SSを使用して、バークホルデリアなどの競合する細菌に毒素を発射し、殺すことを示す実験を設計および実施した。
「これがバークホルデリアが若い患者に根付かない理由の1つかもしれない」とCotter 博士は言った。 「Andrewは、バークホルデリアもT6SSを生産しているが、若いCF患者から採取されたシュードモナス分離株と効果的に競合できないことを示した。」
ただし、これらのシュードモナス属細菌はCF患者の肺での生活に順応するため、T6SSを産生し、バークホルデリアと戦う能力を失う。 バークホルデリアは、独自のT6SSを使用して、シュードモナスを殺し、感染を確立することができる。
「我々の発見は、少なくとも部分的には、バークホルデリア感染がなぜ高齢のCF患者に限られているのかを説明できるかもしれないと信じている」とPerault 博士は述べた。 「シュードモナスの少なくともいくつかの菌株がCF肺で存続するように進化するにつれてT6SSを失うようになり、したがって、バークホルデリアに対する競争力が失われ、気道に自由にコロニーを作ることができるようになった。」
科学者らは、バークホルデリアT6SSがこれらの病原体がCF患者に感染する能力を促進する重要な要素であると考えている。 したがって、感染を防ぐためにこれらの分泌システムを標的とする治療法を開発する必要性がある。
さらに、CF呼吸器内の常在性シュードモナス集団のT6SSの可能性を評価することで、致命的なバークホルデリア感染の可能性に対する患者の感受性を予測できる。
上級著者であるPeggy Cotter 博士、および筆頭著者であるAndrew Perault 博士とともに、この研究論文のその他の著者には、Matthew Wolfgang 博士（UNC微生物学および免疫学部 准教授）、Courtney Chandler 博士（ジョンズホプキンスブルームバーグ公衆衛生学校）、およびDavid Rasko 博士とRobert Ernst 博士（どちらもメリーランド大学 教授）が含まれている。
BioQuick News:Clues to Why Burkholderia cepacia Only Infects Teenage and Adult Cystic Fibrosis Patients, While Pseudomonas auriginosa Infects Infants or Young Children with CF and Persists for Life; Type VI Secretion Systems (T6SS) Likely Play Key Role
