Инфекции: Как телата ни знаят кога да отмъщават?
Ново проучване хвърля светлина върху това как клетките са заразени с Pseudomonas aeruginosa може да усети патогена и да реши дали да отвърне на удара или не. Изследването също така предоставя жизненоважна информация за разработването на алтернативи на антибиотиците.
Pseudomonas aeruginosa е грам-отрицателна бактерия, която обитава почвата и водата. Това е опортюнистичен патоген, което означава, че причинява заболяване предимно при хора с нарушена имунна система.
В риск са хората, живеещи с муковисцидоза, и тези, които остават в здравни заведения.
Патогенът може също да причини пневмония, инфекции на пикочните пътища, както и инфекции на хирургични рани.
Това, което прави тази бактерия особено предизвикателна, е, че е устойчива на редица антибиотици.
Центровете за контрол и превенция на заболяванията (CDC) наскоро идентифицираха много резистентни на лекарства щамове P. aeruginosa като сериозна заплаха. През 2017 г. CDC регистрира 32 600 инфекции при болнични пациенти и 2700 смъртни случая.
Как се защитават нашите клетки P. aeruginosa инфекция? И какво могат да направят учените, за да се справят с много щамове, устойчиви на лекарства?
Отчитане на кворума
Бактериите могат да използват сложен метод, наречен кворум, за да общуват помежду си и да регулират своето колективно поведение.
Системата им предоставя информация за плътността на бактериалната колония и кои други бактериални видове присъстват в заобикалящата ги среда.
Отчитането на кворума разчита на сигнални молекули, наречени автоиндуктори. Бактериите ги освобождават в своята среда, за да си изпращат съобщения.
Множество бактериални процеси зависят от определянето на кворума. Те включват образуването на биофилми и секрецията на фактори на вирулентност, които и двете могат да причинят значителна заплаха за нашето здраве.
Писане в списанието Наука, Педро Мура-Алвес и Стефан Кауфман от Института по инфекция на Макс Планк в Берлин, Германия обясняват как заразените клетки могат да прихващат P. aeruginosa автоиндуктори, което им позволява да изберат най-добрия метод на защита.
Медицински новини днес говори с професор Кауфман за изследването.
Той обясни, че „P. aeruginosa е важен вътреболничен патоген с висока антимикробна резистентност. Вътреболничните патогени често са устойчиви на антимикробни средства (антибиотици). Вътреболничните инфекции обикновено се придобиват в болници. "
"По същото време, P. aeruginsoa е повсеместен микроб в околната среда и може да се намери в умивалници и т.н. Вероятно хората влизат в контакт с P. aeruginosa често обаче при ниски дози, когато не са вредни “, продължи той.
„За разлика от това, ако пораснат до по-голямо изобилие, те включват генната си програма, която им позволява да атакуват гостоприемника, тъй като сега те произвеждат фактори на вирулентност.“
‘Шпиониране’ P. aeruginosa
В предишно проучване, публикувано в Природата, Moura-Alves и Kaufman показаха, че транскрипционният фактор, наречен арил въглеводороден рецептор (AhR), може да усети фактори на вирулентност, освободени от P. aeruginosa.
За настоящото си изследване екипът използва комбинация от човешки клетки, рибки зебра и мишки, за да покаже, че AhR може да открие автоиндуктори, чувствителни на кворум.
„Бяхме изненадани да открием, че рецепторът за арилни въглеводороди е в състояние да шпионира бактериалния комуникационен език, превръщайки го в условия на защита на домакина“, Мура-Алвес, която сега работи в Института за изследване на рака „Лудвиг“ към Оксфордския университет в Обединеното кралство , каза MNT.
„Това позволява на хоста да наблюдава инфекцията и да реагира съответно на нивото на заплаха.“
Екипът пише във вестника:
„Предлагаме, че шпионирайки междубактериалната комуникация, AhR е в състояние да усети статуквото на P. aeruginosa общност по време на инфекция, позволявайки на домакина да мобилизира най-подходящия защитен механизъм според тежестта на заплахата. "
Нарушаването на отчитането на кворума е един от начините, по които учените се опитват да се справят със заплахата от мултирезистентност P. aeruginosa инфекции.
„Чрез намеса в бактериалния растеж и по-точно модулиране на отговора на гостоприемника, нашите открития могат да помогнат на нас и на другите да развием по-добри (по-прецизни) нови интервенционни мерки“, обясни професор Кауфман пред MNT.
Въпреки че подобни алтернативи може да са далеч в бъдеще, новото разбиране на екипа за това как бактериите комуникират помежду си трябва да помогне с тази стратегия.
