Infekcije: Kako naša tijela znaju kada treba uzvratiti?
Nova studija rasvjetljava kako stanice zaražene Pseudomonas aeruginosa može osjetiti patogen i odlučiti hoće li uzvratiti udarac ili ne. Istraživanje također pruža vitalne informacije za razvoj alternativa antibioticima.
Pseudomonas aeruginosa je gram negativna bakterija koja naseljava tlo i vodu. To je oportunistički patogen, što znači da uzrokuje bolesti prvenstveno kod ljudi koji imaju narušen imunološki sustav.
U riziku su ljudi koji žive s cističnom fibrozom i oni koji borave u zdravstvenim ustanovama.
Patogen također može uzrokovati upalu pluća, infekcije mokraćnog sustava, kao i infekcije kirurške rane.
Ono što ovu bakteriju čini posebno izazovnom je što je otporna na niz antibiotika.
Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) nedavno su identificirali sojeve otporne na više lijekova P. aeruginosa kao ozbiljnu prijetnju. U 2017. godini CDC je zabilježio 32.600 infekcija bolničkih pacijenata i 2.700 procijenjenih smrtnih slučajeva.
Kako se naše stanice brane od sebe P. aeruginosa infekcija? A što znanstvenici mogu učiniti za borbu protiv sojeva otpornih na više lijekova?
Procjena kvoruma
Bakterije mogu koristiti sofisticiranu metodu koja se naziva kvorumsko osjećanje kako bi međusobno komunicirale i regulirale svoje kolektivno ponašanje.
Sustav im pruža informacije o gustoći bakterijske kolonije i o tome koje su druge bakterijske vrste prisutne u njihovoj okolini.
Osjećanje kvoruma oslanja se na signalne molekule zvane autoinduktori. Bakterije ih puštaju u svoje okruženje da bi međusobno slale poruke.
Mnoštvo bakterijskih procesa ovisi o otkrivanju kvoruma. To uključuje stvaranje biofilmova i izlučivanje čimbenika virulencije, što oboje može uzrokovati značajnu prijetnju našem zdravlju.
Pisanje u časopisu Znanost, Pedro Moura-Alves i Stefan Kaufmann s Instituta Max Planck za biologiju infekcija u Berlinu u Njemačkoj objašnjavaju kako zaražene stanice mogu presresti P. aeruginosa autoinduktori, omogućujući im odabir najbolje metode obrane.
Medicinske vijesti danas razgovarao s profesorom Kaufmannom o istraživanju.
Objasnio je da "P. aeruginosa važan je bolnički patogen s velikom antimikrobnom rezistencijom. Nozokomijalni patogeni često su otporni na antimikrobna sredstva (antibiotike). Bolničke infekcije obično se preuzimaju u bolnicama. "
"U isto vrijeme, P. aeruginsoa je sveprisutan mikrob u okolišu, a može se naći u umivaonicima itd. Vjerojatno su ljudi u kontaktu s P. aeruginosa međutim, često u malim dozama kada nisu štetne ”, nastavio je.
"Suprotno tome, ako narastu do veće količine, oni uključuju svoj genski program, koji im omogućuje napad na domaćina, jer sada proizvode čimbenike virulencije."
‘Špijuniranje’ dalje P. aeruginosa
U prethodnoj studiji objavljenoj u Priroda, Moura-Alves i Kaufman pokazali su da transkripcijski faktor nazvan aril ugljikovodični receptor (AhR) može osjetiti faktore virulencije koje oslobađa P. aeruginosa.
Za svoja trenutna istraživanja tim je koristio kombinaciju ljudskih stanica, zebrafije i miševa kako bi pokazao da AhR može otkriti autoinduktore koji osjećaju kvorum.
"Iznenadili smo se kad smo otkrili da receptor za aril-ugljikovodik može špijunirati jezik komunikacije bakterija, prevodeći ga u obrambene uvjete domaćina", Moura-Alves, koja sada radi na Ludwig Institutu za istraživanje raka na Sveučilištu Oxford u Velikoj Britaniji , rekao MNT.
"To omogućuje domaćinu da prati infekciju i reagira u skladu s razinom prijetnje."
Tim u novinama piše:
„Predlažemo da špijunirajući interbakterijsku komunikaciju, AhR može osjetiti status quo države P. aeruginosa zajednici tijekom infekcije, omogućujući domaćinu da mobilizira najprikladniji obrambeni mehanizam prema težini prijetnje. "
Ometanje otkrivanja kvoruma jedan je od načina na koji znanstvenici pokušavaju riješiti prijetnju višestruko rezistentne droge P. aeruginosa infekcije.
"Ometajući rast bakterija i preciznije modulirajući odgovor domaćina, naša otkrića mogu pomoći nama i drugima da razvijemo bolje (preciznije) nove intervencijske mjere", objasnio je profesor Kaufmann za MNT.
Iako bi takve alternative mogle biti daleko u budućnosti, novi uvidi tima o tome kako bakterije međusobno komuniciraju trebali bi pomoći u ovoj strategiji.
