Infekcijas: kā mūsu ķermenis zina, kad atriebties?
Jauns pētījums atklāj, kā šūnas ir inficētas Pseudomonas aeruginosa var nojaust patogēnu un izlemt, vai cīnīties pret. Pētījums sniedz arī svarīgu informāciju, lai izstrādātu alternatīvas antibiotikām.
Pseudomonas aeruginosa ir gramnegatīva baktērija, kas apdzīvo augsni un ūdeni. Tas ir oportūnistisks patogēns, kas nozīmē, ka tas galvenokārt izraisa slimību cilvēkiem, kuriem ir traucēta imūnsistēma.
Riska grupā ietilpst cilvēki, kas dzīvo ar cistisko fibrozi, un tie, kas uzturas veselības aprūpes iestādēs.
Patogēns var izraisīt arī pneimoniju, urīnceļu infekcijas, kā arī ķirurģiskas brūču infekcijas.
Īpaši izaicinošu šo baktēriju padara tas, ka tā ir izturīga pret virkni antibiotiku.
Slimību kontroles un profilakses centri (CDC) nesen identificēja daudzu zāļu rezistentos celmus P. aeruginosa kā nopietnu draudu. 2017. gadā CDC reģistrēja 32 600 infekcijas slimnīcu pacientiem un 2700 aplēstos nāves gadījumus.
Kā mūsu šūnas sevi aizsargā P. aeruginosa infekcija? Un ko zinātnieki var darīt, lai cīnītos pret vairākiem medikamentiem izturīgiem celmiem?
Kvoruma uztveršana
Baktērijas var izmantot sarežģītu metodi, ko sauc par kvoruma noteikšanu, lai sazinātos savā starpā un regulētu viņu kolektīvo uzvedību.
Sistēma sniedz viņiem informāciju par baktēriju kolonijas blīvumu un citām baktēriju sugām to apkārtnē.
Kvoruma uztveršana balstās uz signālu molekulām, kuras sauc par autoinduktoriem. Baktērijas izlaiž tos savā vidē, lai viens otram nosūtītu ziņojumus.
No kvoruma uztveres ir atkarīga virkne baktēriju procesu. Tie ietver biofilmu veidošanos un virulences faktoru sekrēciju, kas abi var nopietni apdraudēt mūsu veselību.
Rakstīšana žurnālā Zinātne, Pedro Moura-Alvess un Stefans Kaufmans no Maksa Planka Infekcijas bioloģijas institūta Berlīnē Vācijā skaidro, kā inficētās šūnas var pārtvert P. aeruginosa autoinduktoriem, ļaujot viņiem izvēlēties labāko aizsardzības metodi.
Medicīnas ziņas šodien par pētījumu runāja ar profesoru Kaufmanu.
Viņš paskaidroja, kaP. aeruginosa ir svarīgs slimnīcas patogēns ar augstu pretmikrobu rezistenci. Hospitālie patogēni bieži ir izturīgi pret pretmikrobu līdzekļiem (antibiotikām). Hospitālās infekcijas parasti tiek iegūtas slimnīcās. ”
"Tajā pašā laikā, P. aeruginsoa ir visuresošs mikrobs vidē, un to var atrast izlietnēs utt. Iespējams, ka cilvēki saskaras ar P. aeruginosa bieži, tomēr mazās devās, kad tās nav kaitīgas, ”viņš turpināja.
"Turpretī, ja viņi izaug līdz lielākam pārpilnībai, viņi ieslēdz gēnu programmu, kas ļauj viņiem uzbrukt saimniekam, jo tagad tie rada virulences faktorus."
‘Spiegošana’ P. aeruginosa
Iepriekšējā pētījumā, kas publicēts 2005 Daba, Moura-Alves un Kaufman parādīja, ka transkripcijas faktors, ko sauc par arilogļūdeņraža receptoru (AhR), var sajust virulences faktorus, ko P. aeruginosa.
Savam pašreizējam pētījumam komanda izmantoja cilvēka šūnu, zebras un peles kombināciju, lai parādītu, ka AhR var atklāt kvorumu uztverošus autoinduktorus.
"Mēs bijām pārsteigti, atklājot, ka Aryl ogļūdeņražu uztvērējs spēj izspiegot baktēriju saziņas valodu, pārtulkojot to saimniekdatora aizsardzības terminos," Moura-Alves, kurš tagad strādā Ludviga Vēža pētījumu institūtā Oksfordas universitātē Apvienotajā Karalistē , pastāstīja MNT.
"Tas ļauj uzņēmējam uzraudzīt infekciju un atbilstoši reaģēt uz draudu līmeni."
Komanda rakstīja:
"Mēs iesakām, ka, izspiegojot starpbaktēriju komunikāciju, AhR ir spējīgs uztvert P. aeruginosa infekcijas laikā, ļaujot uzņēmējam mobilizēt vispiemērotāko aizsardzības mehānismu atbilstoši draudu smagumam. ”
Kvoruma uztveršanas traucēšana ir viens no veidiem, kā zinātnieki mēģina novērst daudzu zāļu rezistences draudus P. aeruginosa infekcijas.
"Iejaucoties baktēriju augšanā un precīzāk modulējot saimnieka reakciju, mūsu atklājumi var palīdzēt mums un citiem izstrādāt labākus (precīzākus) jaunus iejaukšanās pasākumus," paskaidroja profesors Kaufmans. MNT.
Lai gan šādas alternatīvas nākotnē var būt tālu, komandas jaunajai atziņai par to, kā baktērijas sazinās savā starpā, vajadzētu palīdzēt šai stratēģijai.
