Infektsioonid: kuidas meie keha teab, millal kätte maksta?
Uus uuring selgitab, kuidas nakatunud rakud Pseudomonas aeruginosa oskab tajuda patogeeni ja otsustada, kas võidelda vastu või mitte. Uuring annab ka elutähtsat teavet antibiootikumidele alternatiivide väljatöötamiseks.
Pseudomonas aeruginosa on gramnegatiivne bakter, mis asustab mulda ja vett. See on oportunistlik patogeen, mis tähendab, et see põhjustab haigusi peamiselt kahjustatud immuunsusega inimestel.
Riskirühma kuuluvad tsüstilise fibroosiga inimesed ja tervishoiuasutustes viibijad.
Haigustekitaja võib põhjustada ka kopsupõletikku, kuseteede infektsioone, samuti kirurgilisi haavainfektsioone.
Eriti keerukaks teeb selle bakteri see, et see on resistentne paljude antibiootikumide suhtes.
Haiguste tõrje ja ennetamise keskused (CDC) tegid hiljuti kindlaks mitmed ravimiresistentsed tüved P. aeruginosa tõsise ohuna. 2017. aastal registreeriti CDC-s haiglaravil 32 600 nakkust ja hinnanguliselt 2700 surmajuhtumit.
Kuidas meie rakud end kaitsevad P. aeruginosa nakkus? Ja mida saavad teadlased teha mitmete ravimiresistentsete tüvede vastu võitlemiseks?
Kvoorumi tajumine
Bakterid võivad kasutada keerukat meetodit, mida nimetatakse kvoorumi tunnetamiseks, et omavahel suhelda ja oma kollektiivset käitumist reguleerida.
Süsteem annab neile teavet bakterikoloonia tiheduse ja selle kohta, milliseid muid bakteriliike nende ümbruses leidub.
Kvoorumi tuvastamine tugineb signaalimolekulidele, mida nimetatakse autoinduktoriteks. Bakterid vabastavad need oma keskkonda, et üksteisele sõnumeid saata.
Kvoorumi tajumisest sõltub hulk bakteriaalseid protsesse. Nende hulka kuuluvad biofilmide moodustumine ja virulentsustegurite sekretsioon, mis mõlemad võivad meie tervist märkimisväärselt ohustada.
Päevikusse kirjutamine Teadus, Pedro Moura-Alves ja Stefan Kaufmann Saksamaalt Berliini Max Plancki nakkusbioloogia instituudist selgitavad, kuidas nakatunud rakud suudavad kinni pidada P. aeruginosa autoinduktorid, võimaldades neil valida parim kaitsemeetod.
Meditsiiniuudised täna rääkis uurimistööst professor Kaufmanniga.
Ta selgitas, etP. aeruginosa on oluline haiglate patogeen, millel on kõrge antimikroobne resistentsus. Haigla patogeenid on sageli resistentsed antimikroobsete ainete (antibiootikumide) suhtes. Haiglainfektsioonid on tavaliselt haiglates. ”
"Samal ajal, P. aeruginsoa on keskkonnas üldlevinud mikroob ja seda võib leida kraanikaussidest jne. On tõenäoline, et inimesed puutuvad kokku P. aeruginosa sageli aga väikestes annustes, kui need pole kahjulikud, ”jätkas ta.
"Seevastu kui nad kasvavad suuremaks arvukuseks, lülitavad nad sisse oma geeniprogrammi, mis võimaldab neil rünnata peremeest, sest nüüd tekitavad nad virulentsustegureid."
‘Luuramine’ edasi P. aeruginosa
Eelmises aastal avaldatud uuringus Loodus, Moura-Alves ja Kaufman näitasid, et transkriptsioonifaktor nimega arüülsüsivesiniku retseptor (AhR) võib tajuda virulentsustegureid, mida P. aeruginosa.
Oma praeguste uuringute jaoks kasutas meeskond inimrakkude, sebrakala ja hiirte kombinatsiooni, et näidata, et AhR suudab tuvastada kvoorumitundlikke autoinduktoreid.
"Olime üllatunud, kui leidsime, et arüülsüsivesinikretseptor on võimeline luurama bakteriaalses suhtluskeeles, teisendades selle peremeesorganismi kaitseterminitesse," Moura-Alves, kes töötab nüüd Suurbritannias Oxfordi ülikoolis Ludwigi vähiuuringute instituudis , ütles MNT.
"See võimaldab peremeesorganismil nakkust jälgida ja vastavalt ohutasemele reageerida."
Meeskond kirjutas paberile:
"Teeme ettepaneku, et nuhkides bakteridevahelist suhtlust, suudab AhR tajuda P. aeruginosa nakatumise ajal, võimaldades peremeesorganisatsioonil mobiliseerida kõige sobivam kaitsemehhanism vastavalt ohu tõsidusele. "
Kvoorumi tajumise häirimine on üks viis, kuidas teadlased üritavad toime tulla mitme ravimiresistentsuse ohuga P. aeruginosa infektsioonid.
"Sekkudes bakterite kasvu ja moduleerides peremeesorganismi reaktsiooni täpsemalt, võivad meie leiud aidata meil ja teistel välja töötada paremaid (täpsemaid) uudseid sekkumismeetmeid," selgitas professor Kaufmann MNT.
Ehkki sellised alternatiivid võivad tulevikus olla kaugel, peaksid meeskonna uued teadmised selle kohta, kuidas bakterid omavahel suhtlevad, selles strateegias abiks olema.
