Λοιμώξεις: Πώς ξέρουν οι οργανισμοί μας πότε να ανταποκριθούν;
Μια νέα μελέτη ρίχνει φως στο πώς μολύνονται τα κύτταρα Pseudomonas aeruginosa μπορεί να αισθανθεί το παθογόνο και να αποφασίσει αν θα αντισταθεί ή όχι. Η έρευνα παρέχει επίσης ζωτικές πληροφορίες για την ανάπτυξη εναλλακτικών αντιβιοτικών.
Pseudomonas aeruginosa είναι ένα αρνητικό κατά gram βακτήριο που κατοικεί στο έδαφος και στο νερό. Είναι ένα ευκαιριακό παθογόνο, που σημαίνει ότι προκαλεί ασθένεια κυρίως σε άτομα που έχουν μειωμένο ανοσοποιητικό σύστημα.
Εκείνοι που διατρέχουν κίνδυνο περιλαμβάνουν άτομα που ζουν με κυστική ίνωση και άτομα που μένουν σε υγειονομική περίθαλψη.
Το παθογόνο μπορεί επίσης να προκαλέσει πνευμονία, λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος, καθώς και χειρουργικές λοιμώξεις τραύματος.
Αυτό που καθιστά αυτό το βακτήριο ιδιαίτερα προκλητικό είναι ότι είναι ανθεκτικό σε μια σειρά αντιβιοτικών.
Τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC) εντόπισαν πρόσφατα στελέχη πολλαπλών ανθεκτικών στα φάρμακα P. aeruginosa ως σοβαρή απειλή. Το 2017, το CDC κατέγραψε 32.600 μολύνσεις σε νοσοκομειακούς ασθενείς και 2.700 εκτιμώμενους θανάτους.
Πώς υπερασπίζονται τα κύτταρα μας P. aeruginosa μόλυνση? Και τι μπορούν να κάνουν οι επιστήμονες για την αντιμετώπιση στελεχών ανθεκτικών στα φάρμακα;
Αίσθηση απαρτίας
Τα βακτήρια μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια εξελιγμένη μέθοδο που ονομάζεται αίσθηση απαρτίας για να επικοινωνούν μεταξύ τους και να ρυθμίζουν τη συλλογική τους συμπεριφορά.
Το σύστημα τους παρέχει πληροφορίες σχετικά με την πυκνότητα της βακτηριακής αποικίας και ποια άλλα βακτηριακά είδη υπάρχουν στο περιβάλλον τους.
Η ανίχνευση απαρτίας βασίζεται σε μόρια σηματοδότησης που ονομάζονται αυτοπαραγωγείς. Τα βακτήρια τα απελευθερώνουν στο περιβάλλον τους για να στέλνουν μηνύματα μεταξύ τους.
Ένα πλήθος βακτηριακών διεργασιών εξαρτάται από την ανίχνευση απαρτίας. Αυτά περιλαμβάνουν το σχηματισμό βιοφίλμ και την έκκριση παραγόντων μολυσματικότητας, και οι δύο από τους οποίους μπορούν να προκαλέσουν σημαντική απειλή για την υγεία μας.
Γράφοντας στο περιοδικό Επιστήμη, Ο Pedro Moura-Alves και ο Stefan Kaufmann από το Ινστιτούτο Max Planck για τη Βιολογία της Μόλυνσης στο Βερολίνο της Γερμανίας εξηγούν πώς τα μολυσμένα κύτταρα μπορούν να υποκλέψουν P. aeruginosa αυτοκινητοβιομηχανίες, επιτρέποντάς τους να επιλέξουν την καλύτερη μέθοδο άμυνας.
Ιατρικά νέα σήμερα μίλησε με τον καθηγητή Kaufmann για την έρευνα.
Εξήγησε ότι «P. aeruginosa είναι ένα σημαντικό νοσοκομειακό παθογόνο με υψηλή αντιμικροβιακή αντοχή. Τα νοσοκομειακά παθογόνα είναι συχνά ανθεκτικά στα αντιμικροβιακά (αντιβιοτικά). Οι νοσοκομειακές λοιμώξεις συνήθως λαμβάνονται σε νοσοκομεία. "
"Την ίδια στιγμή, P. aeruginsoa είναι ένα πανταχού παρόν μικρόβιο στο περιβάλλον και μπορεί να βρεθεί σε νιπτήρες κ.λπ. Είναι πιθανό οι άνθρωποι να έρθουν σε επαφή με P. aeruginosa συχνά, ωστόσο, σε χαμηλές δόσεις όταν δεν είναι επιβλαβείς », συνέχισε.
"Αντίθετα, εάν μεγαλώνουν σε μεγαλύτερη αφθονία, ενεργοποιούν το γονιδιακό τους πρόγραμμα, το οποίο τους επιτρέπει να επιτεθούν στον ξενιστή επειδή τώρα παράγουν παράγοντες μολυσματικότητας."
«Κατασκοπεία» P. aeruginosa
Σε προηγούμενη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Φύση, Οι Moura-Alves και Kaufman έδειξαν ότι ένας παράγοντας μεταγραφής που ονομάζεται υποδοχέας αρυλ υδρογονάνθρακα (AhR) μπορεί να ανιχνεύσει παράγοντες μολυσματικότητας που απελευθερώνονται από P. aeruginosa.
Για την τρέχουσα έρευνά τους, η ομάδα χρησιμοποίησε έναν συνδυασμό ανθρώπινων κυττάρων, zebrafish και ποντικών, για να δείξει ότι το AhR μπορεί να ανιχνεύσει αυτοπαραγωγούς ανίχνευσης απαρτίας.
«Ήμασταν έκπληκτοι που διαπιστώσαμε ότι ο Aryl Hydrocarbon Receptor είναι σε θέση να κατασκοπεύει τη βακτηριακή γλώσσα επικοινωνίας, μετατρέποντάς την σε όρους άμυνας υποδοχής», Moura-Alves, που εργάζεται τώρα στο Ludwig Institute for Cancer Research στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης στο Ηνωμένο Βασίλειο. , είπε ΜΝΤ.
"Αυτό επιτρέπει στον οικοδεσπότη να παρακολουθεί τη μόλυνση και να αντιδρά ανάλογα με το επίπεδο απειλής."
Η ομάδα γράφει στο άρθρο:
«Προτείνουμε ότι κατασκοπεύοντας τη διαβακτηριακή επικοινωνία, το AhR είναι ικανό να ανιχνεύσει το status quo του P. aeruginosa κοινότητα κατά τη διάρκεια της μόλυνσης, επιτρέποντας στον οικοδεσπότη να κινητοποιήσει τον καταλληλότερο αμυντικό μηχανισμό ανάλογα με τη σοβαρότητα της απειλής. "
Η διακοπή της ανίχνευσης απαρτίας είναι ένας τρόπος με τον οποίο οι επιστήμονες προσπαθούν να αντιμετωπίσουν την απειλή ανθεκτικών σε πολλαπλά φάρμακα P. aeruginosa λοιμώξεις.
«Παρεμβαίνοντας στην ανάπτυξη βακτηριδίων και ρυθμίζοντας την απόκριση του ξενιστή με μεγαλύτερη ακρίβεια, τα ευρήματά μας μπορούν να βοηθήσουν εμάς και άλλους να αναπτύξουμε καλύτερα (πιο ακριβή) νέα μέτρα παρέμβασης», εξήγησε ο καθηγητής Kaufmann ΜΝΤ.
Παρόλο που τέτοιες εναλλακτικές λύσεις μπορεί να είναι πολύ μακριά στο μέλλον, οι νέες πληροφορίες της ομάδας για το πώς τα βακτήρια επικοινωνούν μεταξύ τους πρέπει να βοηθήσουν με αυτήν τη στρατηγική.
