Infekce: Jak naše těla vědí, kdy se pomstít?
Nová studie osvětluje, jak jsou buňky infikovány Pseudomonas aeruginosa dokáže vycítit patogen a rozhodnout se, zda bude bránit nebo ne. Výzkum také poskytuje důležité informace pro vývoj alternativ k antibiotikům.
Pseudomonas aeruginosa je gramnegativní bakterie, která obývá půdu a vodu. Je to oportunní patogen, což znamená, že způsobuje onemocnění především u lidí, kteří mají narušený imunitní systém.
Mezi ohrožené patří osoby žijící s cystickou fibrózou a osoby pobývající ve zdravotnických zařízeních.
Patogen může také způsobit zápal plic, infekce močových cest, stejně jako infekce chirurgických ran.
Co dělá tuto bakterii obzvláště náročnou, je to, že je rezistentní vůči řadě antibiotik.
Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) nedávno identifikovala kmeny multirezistentních kmenů P. aeruginosa jako vážná hrozba. V roce 2017 CDC zaznamenal 32 600 infekcí u nemocničních pacientů a 2700 odhadovaných úmrtí.
Jak se naše buňky brání P. aeruginosa infekce? A co mohou vědci udělat pro boj s kmeny rezistentními na více léků?
Snímání kvora
Bakterie mohou ke komunikaci mezi sebou a k regulaci svého kolektivního chování používat sofistikovanou metodu zvanou snímání kvora.
Systém jim poskytuje informace o hustotě bakteriální kolonie a o tom, které další bakteriální druhy jsou přítomny v jejich okolí.
Snímání kvora závisí na signálních molekulách nazývaných autoinduktory. Bakterie je uvolňují do svého prostředí, aby si navzájem posílaly zprávy.
Řada bakteriálních procesů závisí na snímání kvora. Patří mezi ně tvorba biofilmů a sekrece faktorů virulence, které oba mohou významně ohrozit naše zdraví.
Zápis do deníku Věda, Pedro Moura-Alves a Stefan Kaufmann z Institutu Maxe Plancka pro infekční biologii v Berlíně v Německu vysvětlují, jak mohou infikované buňky zachytit P. aeruginosa autoinduktory, které jim umožňují zvolit nejlepší způsob obrany.
Lékařské zprávy dnes mluvil s profesorem Kaufmannem o výzkumu.
Vysvětlil, že „P. aeruginosa je důležitým nozokomiálním patogenem s vysokou antimikrobiální rezistencí. Nozokomiální patogeny jsou často rezistentní na antimikrobiální látky (antibiotika). Nozokomiální infekce se obvykle vyskytují v nemocnicích. “
"Ve stejnou dobu, P. aeruginsoa je všudypřítomný mikrob v životním prostředí a lze jej nalézt v umyvadlech atd. Je pravděpodobné, že se lidé dostanou do kontaktu s P. aeruginosa často však při nízkých dávkách, pokud nejsou škodlivé, “pokračoval.
"Naproti tomu, pokud dorostou do vyšší hojnosti, zapnou svůj genový program, který jim umožní zaútočit na hostitele, protože nyní produkují faktory virulence."
„Špionáž“ P. aeruginosa
V předchozí studii publikované v Příroda, Moura-Alves a Kaufman ukázali, že transkripční faktor zvaný aryl uhlovodíkový receptor (AhR) může cítit faktory virulence uvolňované P. aeruginosa.
Pro svůj současný výzkum tým použil kombinaci lidských buněk, zebrafish a myší, aby ukázal, že AhR dokáže detekovat autoinduktory snímající kvora.
"Byli jsme překvapeni, když jsme zjistili, že Aryl Hydrocarbon Receptor je schopen špehovat bakteriální komunikační jazyk a překládat jej do obranných výrazů hostitele," Moura-Alves, který nyní pracuje v Ludwig Institute for Cancer Research na Oxfordské univerzitě ve Velké Británii řekl MNT.
"To umožňuje hostiteli sledovat infekci a odpovídajícím způsobem reagovat na úroveň ohrožení."
Tým napsal do článku:
"Navrhujeme, aby AhR sledováním mezibakteriální komunikace dokázalo vycítit status quo." P. aeruginosa komunita během infekce, což hostiteli umožňuje mobilizovat nejvhodnější obranný mechanismus podle závažnosti ohrožení. “
Narušení snímání kvora je jedním ze způsobů, jak se vědci snaží řešit hrozbu rezistence vůči více lékům P. aeruginosa infekce.
"Díky přesnějšímu zasahování do růstu bakterií a modulaci reakce hostitele mohou naše nálezy pomoci nám i ostatním vyvinout lepší (přesnější) nová intervenční opatření," vysvětlil profesor Kaufmann MNT.
I když takové alternativy mohou být v budoucnu daleko, s touto strategií by měl pomoci nový pohled týmu na to, jak bakterie mezi sebou komunikují.
