Uma combinação nova do chemistry anal�tico e de t�cnicas matem�ticas da an�lise de dados permite a identificação r�pida da esp�cie, da tensão e da fase infectious do burnetii biol�gico potencial do Coxiella do agente do terrorismo. A bact�ria causa a febre de Q humana da doença, que pode causar a doença e mesmo a morte s�rias.

A pesquisa pelo instituto de Ge�rgia de tecnologia e dos centros para o controle de doença e pela prevenção (CDC) rendeu um m�todo que provasse ter 95.2 por cento exato em identificar e em classificar o burnetii do Coxiella. O teste de laborat�rio entrega resultados em aproximadamente cinco minutos comparados a aproximadamente duas horas para a t�cnica de laborat�rio usada atualmente detectar esta bact�ria.

Este micrograph mostra o fim do burnetii do Coxiella da bact�ria acima. A esp�cie bacteriana altamente infectious causa a febre de Q humana da doença, que pode causar a doença e mesmo a morte s�rias. � alistada pelo CDC como um agente potencial do bioterrorism. Febre de Q dos centros para o controle e a prevenção de doença A febre de Q � uma doença zoonotic causada pelo burnetii de Coxiella, uma esp�cie das bact�rias que seja distribu�da global. Em 1999, a febre de Q transformou-se uma doença notifiable nos Estados Unidos mas relatar não � requerido em muitos outros pa�ses. Porque a doença � underreported, cientistas não pode confiantemente avaliar quantos casos da febre de Q ocorreram realmente worldwide. Muitas infecç�es humanas são inapparent. O gado, os carneiros, e as cabras são os reservat�rios preliminares do burnetii do C. A infecção foi anotada em uma variedade larga de outros animais, including a outra esp�cie dos animais dom�sticos e em animais de estimação domesticated. O burnetii do Coxiella não causa geralmente a doença cl�nica nestes animais, embora o abortion nas cabras e nos carneiros seja ligado à infecção do burnetii do C. Os organismos excreted no leite, no urine, e nos feces de animais infected. O mais importante, durante o birthing os organismos são vertente em n�meros elevados dentro dos l�quidos amniotic e o placenta. Os organismos são resistentes ao calor, à secagem, e a muitos disinfectants comuns. Estas caracter�sticas permitem as bact�rias de sobreviver por per�odos longos no ambiente. A infecção dos seres humanos ocorre geralmente pelo inhalation destes organismos do ar que contem a poeira transportada por via a�rea do barnyard contaminada pelo material, por l�quidos do nascimento, e por excreta placental secados de animais infected do rebanho. Os seres humanos são frequentemente muito suscet�veis à doença, e muito poucos organismos podem ser requeridos para causar a infecção. O Ingestion do leite contaminado, seguido pelo regurgitation e pela inspiração do alimento contaminado, � uma modalidade de transmissão mais menos comum. Outras modalidades de transmissão aos seres humanos, including mordidas do tiquetaque e ser humano à transmissão humana, são raras. Sinais e sintomas nos seres humanos Somente aproximadamente um meio de todos os povos infected com burnetii do C. mostram sinais da doença cl�nica. A maioria de casos agudos da febre de Q começam com o in�cio repentino de um ou o mais do seguinte: as febres elevadas (at� 104-105� F), headache severo, malaise geral, myalgia, confusão, garganta sore, chills, suam, cough non-productive, nausea, vomiting, diarrhea, dor abdominal, e dor de caixa. A febre dura geralmente por 1 a 2 semanas. Tornar mais pesada a perda pode ocorrer e persistir por alguma hora. Trinta a cinq��nta por cento dos pacientes com uma infecção symptomatic desenvolverão o pneumonia. Adicionalmente, uma maioria dos pacientes tem resultados anormais em testes de função do f�gado e algumas desenvolverão o hepatitis. No general, a maioria de pacientes recuperarão à sa�de boa dentro de diversos meses sem nenhum tratamento. Somente 1%-2% dos povos com o dado agudo da febre de Q da doença. A febre de Q cr�nica, caracterizada pela infecção que persiste para mais de 6 meses são uncommon mas � uma doença muito mais s�ria. Os pacientes que tiveram a febre de Q aguda podem desenvolver o formul�rio cr�nico assim que 1 ano ou contanto que 20 anos ap�s a infecção inicial. Uma complicação s�ria da febre de Q cr�nica � endocarditis, envolvendo geralmente as v�lvulas aortic do coração, menos geralmente a v�lvula mitral. A maioria de pacientes que desenvolvem a febre de Q cr�nica t�m doença de coração valvular pre-existing ou t�m uma hist�ria do graft vascular. Transplant os receptores, pacientes com cancer, e aqueles com doença cr�nica do kidney são tamb�m em risco de desenvolver a febre de Q cr�nica. Tanto como como 65% das pessoas com febre de Q cr�nica pode morrer da doença. O per�odo do incubation para a febre de Q varia dependendo do n�mero dos organismos que infect inicialmente o paciente. A infecção com n�meros mais grandes dos organismos resultar� em uns per�odos mais curtos do incubation. A maioria de pacientes tornam-se doentes dentro de 2-3 semanas ap�s a exposição. Aqueles que recuperam inteiramente da infecção podem possuir o immunity lifelong de encontro ao re-infection. Tratamento Doxycycline � o tratamento da escolha para a febre de Q aguda. O tratamento antibi�tico � o mais eficaz quando iniciado dentro dos primeiros 3 dias da doença. Um dose de magn�sio 100 do doxycycline feito exame oral duas vezes por dia por 15-21 dias � uma terapia freq�entemente prescrita. Os antibi�ticos de Quinolone demonstraram a atividade in vitro boa de encontro ao burnetii do C. e podem ser considerados pelo m�dico. A terapia deve ser começada outra vez se a doença relapses. O endocarditis cr�nico da febre de Q � muito mais dif�cil de tratar eficazmente e requer frequentemente o uso de drogas m�ltiplas. Dois protocolos de tratamento diferentes foram avaliados: 1) doxycycline em combinação com quinolones no m�nimo 4 anos e) doxycycline 2 em combinação com o hydroxychloroquine por 1.5 a 3 anos. A segunda terapia conduz a poucos relapses, mas requer exams rotineiros do olho detectar a acumulação do chloroquine. A cirurgia para remover as v�lvulas danificadas pode ser requerida para alguns casos do endocarditis do burnetii do C. Informação mais adicional em http://www.cdc.gov/ncidod/dvrd/qfever/

"Por causa de seu uso potencial como um bioweapon, n�s necessitamos um m�todo detectar o burnetii do Coxiella em um est�gio adiantado, e n�s necessitamos determinamos que tensão est� atual assim que as autoridades podem determinar a �rea geogr�fica de que veio," disseram Facundo Fernandez, um professor assistente na escola do Chemistry e do Biochemistry na tecnologia de Ge�rgia. Apresentou Sept. o 1 dos findings de equipe de pesquisa na reunião nacional em Washington, C.C. da 230th sociedade qu�mica americana

Fernandez e seus jovens de Carrie do estudante de Ph.D., um qu�mico no laborat�rio ambiental da sa�de do CDC, collaborated com os investigadores do CDC no centro nacional para a sa�de ambiental e no centro nacional para doenças Infectious. Combinaram o spectrometry maciço -- uma t�cnica anal�tica a estudar ionizou mol�culas na fase de g�s -- e uma t�cnica matem�tica da an�lise de dados chamou parcial menos - an�lise dos quadrados.

O spectrometry maciço permite que os investigadores olhem os perfis das prote�nas diferentes expressadas em um microorganism. Parcial menos - a an�lise dos quadrados deixa a informação importante separada dos investigadores do "ru�do" -- ou deslocamentos biol�gicos da linha de base causados por variaç�es da preparação da amostra -- isso podia corrupt um modelo predictive.

� não somente a combinação destas t�cnicas em um m�todo um conceito da novela, esta pesquisa representa tamb�m a primeira vez que o burnetii do Coxiella est�ve detectado no n�vel da tensão com um processo r�pido da deteção, Fernandez not�vel. Tal classificação � uma tarefa challenging com bact�rias, ele adicionou. Os investigadores acreditam que a t�cnica tamb�m trabalhar� com outros pathogens, que esperam começar a estudar esta queda.

O burnetii do Coxiella � uma esp�cie do interesse porque causa a febre de Q humana altamente infective da doença, que � transmitida primeiramente pelo gado, pelos carneiros e pelas cabras. Um ser humano pode infected por s�mente uma bact�ria. A doença pode ser manifestada como um caso cr�nico ou agudo, dependendo da tensão. Os sintomas podem incluir a febre elevada, o headache severo, vomiting, o diarrhea, dor abdominal e dor de caixa. A febre de Q pode tamb�m conduzir ao pneumonia e ao hepatitis. O formul�rio cr�nico da doença pode causar o endocarditis, uma infecção de uma v�lvula do coração, e conduz mesmo à morte.

Al�m a ser uma ameaça da sa�de p�blica, burnetii do Coxiella � alistado como um agente do bioterrorism da categoria B por causa de sua estabilidade ambiental a longo prazo, de resist�ncia ao calor e à secagem, do dose infectious extremamente baixo, da rota infectious do aerossol e da hist�ria do weaponization por v�rios pa�ses, de acordo com o CDC.

Para datar, o Tech de Ge�rgia e os investigadores do CDC podem diferenciar-se entre sete tens�es do burnetii do Coxiella, que v�m de Austr�lia, dos Estados Unidos e de Europa. Algumas tens�es são mais infective do que outras, e o m�todo dos investigadores' determina não somente a tensão, mas se � uma fase I ou II tensão dependendo de sua abilidade de infect, Fernandez explicados.

A pesquisa pelo Tech de Ge�rgia e pelo CDC rendeu um m�todo testando r�pido que tivesse 95.2 por cento exato em identificar e em classificar o burnetii potencial do Coxiella do agente do bioterrorism. O m�todo combina o spectrometry maciço, sendo feito aqui por jovens de Carrie do estudante de Ph.D., e por t�cnicas matem�ticas da an�lise de dados.

"A etapa seguinte � ao tune fino nosso modelo e aumenta o n�mero das tens�es que n�s podemos identificar," Fernandez dito. "H� uma biblioteca das amostras da tensão dispon�veis a n�s, embora as amostras sanitized com radiação gamma e são rendidas inativas antes da an�lise." Para identificar tens�es, os investigadores examinam a apar�ncia de prote�nas do biomarker nas amostras.

"Em alguns casos, n�s classificamos uma tensão pela presença ou pela aus�ncia de um biomarker. E às vezes n�s vemos as mesmas prote�nas do biomarker, mas em variar nivelamos, em tens�es diferentes," Fernandez not�vel.

A t�cnica da deteção dos investigadores' � altamente sens�vel, significando que pode detectar tens�es do burnetii do Coxiella em concentraç�es muito baixas - especificamente no n�vel do attomole, que � equivalente a 1 x 10-17 toupeiras. (As toupeiras medem o n�mero real dos �tomos ou das mol�culas em uma amostra.)

At� agora, o mais melhor m�todo a diferenciar-se entre tens�es do burnetii do Coxiella era uma t�cnica de laborat�rio chamada a reação chain do polymerase (PCR), que analisa os genes de uma bact�ria e rende resultados em uma a dois horas. O m�todo novo, que analisa as prote�nas de uma bact�ria, pode render resultados em cinco minutos. Para agora, � tamb�m um teste de laborat�rio, though pesquisa separada que envolve Fernandez e outros investigadores do Tech de Ge�rgia estão perseguindo o desenvolvimento de um instrumento field-testing.

O professor assistente do Tech de Ge�rgia do Chemistry e do Biochemistry Facundo Fernandez, centro, explica um procedimento do spectrometry maciço aos estudantes graduados em seu laborat�rio. Os jovens de Carrie do estudante de Fernandez e de Ph.D., em segundo da esquerda, usam o spectrometry maciço e t�cnicas matem�ticas da an�lise de dados identificar ràpidamente tens�es do burnetii potencial do Coxiella do agente do bioterrorism.

"Em um evento do bioterrorism, voc� quer mais de um m�todo determinar a tensão que voc� est� tratando de," Fernandez not�vel. "Assim voc� usaria nossa t�cnica primeiramente e usaria então PCR porque um segundo m�todo confirmar independentemente seus resultados. Tamb�m, nosso m�todo usando o spectrometry maciço, permite que voc� replicate rapidamente sua an�lise - mesmo 10 vezes se voc� quiser a. Isso d�-lhe um grau adicionado de significado estat�stico."

Fernandez e seus colegas começaram a pesquisa em junho 2004 com financiar do CDC e de uma concessão da semente de Ge�rgia Tech Pesquisa Corporaç�. Com seu incentivar resultam sobre a potencialidade do m�todo, planeiam aplicar-se para fundos federais adicionais no futuro pr�ximo.

Estão trabalhando com Fernandez e os jovens John Barr e seus colegas Adrian Woolfitt e Hercules Moura do centro nacional para a sa�de ambiental, e Edward Shaw (agora na universidade de estado de Oklahoma) e Herbert Thompson do centro nacional para doenças Infectious.

ESCRIT�RIO DA NOTéCIA & DE PUBLICA��ES DA PESQUISA
Instituto de Ge�rgia de tecnologia
75 quinta rua, N.W., Suite 100
Atlanta, Ge�rgia 30308 EUA

CONTATOS DAS RELA��ES DOS MEIOS:
1) Sanders de Jane (404-894-2214); E-mail: jane.sanders [EM] edi.gatech.edu); Fax (404-894-4545)
2) John Toon (404-894-6986); E-mail: (john.toon [EM] edi.gatech.edu)
3) Centro nacional para a sa�de ambiental, CDC (404-498-0070); E-mail: ([EM] cdc.gov atsdric)