Atsparumas antibiotikams: mokslininkai „traukinių ląstelės“, kad baigtų mirtiną krizę

Narkotikams atsparūs superbugs kelia grėsmę žmonių sveikatai dešimtmečius. Padėtis blogėja dėl naujų antibiotikų trūkumo. Bet kas, jei mes pakeisime būdą, kuriuo siekiame elgtis su jais, ir išmokėme savo ląsteles nužudyti šiuos įsibrovėlius, o ne pasikliauti antibiotikais, kad galėtų atlikti purviną darbą? Ši nauja strategija, vadinama „priimančiosios tiksline gynyba“, galėtų padėti išspręsti atsparumo antibiotikams problemą.

Atsparumas antibiotikams kelia vis didesnį susirūpinimą dėl pasaulio sveikatos. Naujausia Britanijos vyriausybės užsakyta ataskaita rodo, kad kasmet visame pasaulyje mirė apie 700 000 žmonių dėl atsparių bakterijų sukeltų infekcijų. Ataskaitoje taip pat įspėjama, kad be veiksmų, mirties atvejai visame pasaulyje gali padidėti iki 10 milijonų, o pasaulio ekonomikai kainuos 80 trilijonų JAV dolerių.

Taip pat žiūrėkite: Antibiotikai atsparios bakterijos gali būti sustabdytos su senovės airių liaudies gydymu

Narkotikų atsparumas yra rimta problema ir Jungtinėse Valstijose. Kiekvienais metais daugiau kaip 23 000 žmonių miršta dėl daugelio vaistų atsparių patogenų ir kainuoja šaliai apie 55 milijardus dolerių per metus. Pagrindiniai kaltininkai, keliantys grėsmę JAV, yra atsparūs meticilinui Staphylococcus aureus (MRSA), atsparus karbapenemui Enterobakterijos (CRE), ir Clostridium difficile.

Naujų antibakterinių vaistų trūkumas vystymuisi, siekiant išspręsti didėjančią grėsmę, yra nerimą kelianti tendencija. Ypatingas susirūpinimas yra patogenui, kuris yra atsparus vaistui, kuris skirtas gydyti infekcijas, kai visi kiti nepavyko. Taip yra su karbapenemui atspariais patogenais.

Antibakterinių vaistinių preparatų sumažėjimas kartu su vaistams atsparių patogenų atsiradimu reikalauja alternatyvių metodų.

Malajų Haldaro laboratorijoje, kartu su kitais projektais, mano kolegos ir aš tyrinėjame, kaip veiksniai gyvūnų šeimininke atlieka vaidmenį reaguojant į infekcijas. Norėdami išbandyti šį metodą, mes darome šį darbą naudodami pelės infekcijos modelį. Mūsų tikslas yra surasti naujus šeimininko bruožus ar veiksnius, kurie gali būti nukreipti didinti asmens imuninį atsaką, kad būtų galima nužudyti pažeidžiančius mikrobus. Priimančioji veiksena, kurią tiriame, vadinama Spi-C, genu, rastu kiekvienoje žmogaus kūno ląstelėje.

Taikymas priimančiosios veiksniams

Mano susidomėjimas priimančiais veiksniais atsirado per studijų pakopą. Dirbdamas mano doktorantūroje. Mokslinių tyrimų projektas, sužinojau, kad priimančiosios veiksniai, būdingi žmonėms būdingi bruožai, atlieka svarbų vaidmenį bakterijų infekcijose. Tai paskatino mane ištirti, kaip priimančiosios imuninė sistema kovoja su bakterijomis.

Naujos įžvalgos apie šeimininko gynybą prieš patogenus paskatino mokslininkus ištirti naują strategiją, vadinamą priimančiosios terapijos (HDT), palyginti nauja idėja, kuri buvo tik apie dešimtmetį.

HDT tikslas yra sustiprinti ir sustiprinti šeimininko imuninį atsaką, kad būtų galima nužudyti patogenus, o ne remtis vien tik antibakteriniais vaistais. Taikydami priimančiosios veiksnius ir gydant antibiotikais, HDT duoda dvigubą svorį.

Kūnas natūraliai reaguoja į uždegimo infekcijas - procesą, kuriame specifinės imuninių ląstelių populiacijos užpuls ir nužudo užkrečiančias bakterijas, valgydamos jas arba užfiksavus jas baltymų ginklais. Tačiau nekontroliuojamas uždegimas sukelia baltymų, kurie gali sukelti daugelio organų nepakankamumą, gamybą ir netgi gali nužudyti šeimininką. Todėl, norint kovoti su patogenais ir apsaugoti organizmą nuo hiperinfliacijos, būtina kontroliuoti uždegimą.

HDT apima gydymo priemonių rinkinį, kuris padidina šeimininko atsaką į patogenus ir taip pat apsaugo šeimininką nuo perdėto imuninio atsako. HDT apima ląstelių terapiją, kurioje tam tikra kaulų čiulpų ląstelių populiacija švirkščiama į šeimininką, siekiant išvengti pernelyg didelio imuninio atsako ir audinių sužalojimo. Kitas HDT apima dažniausiai naudojamus vaistus nuo neinfekcinių ligų. Pavyzdžiui, statinai ir ibuprofenas ramina šeimininko atsaką į infekcijas. Biologai, sudėtiniai molekulės vaistai, pagaminti rekombinantinės DNR technologijos dėka, taip pat daro neutralizuodami nedidelius baltymus ir mažindami audinių pažeidimus. Taip pat įrodyta, kad maistiniai produktai, pvz., Vitaminas D3, sukelia šeimininko imunines ląsteles atpalaiduoti antibakterines medžiagas, kurios skatina patogenų žudymą.

HDT kartu su antibakteriniais vaistais labai žada gydant įvairius vaistinius preparatus atsparius patogenus, ypač prieš Mycobacterium tuberculosis - patogenas, sukeliantis tuberkuliozę, viena iš dešimties mirties priežasčių visame pasaulyje.

Suasmeninti infekcijų gydymą

Per pastarąjį dešimtmetį mokslininkai padarė didelę pažangą priimančiojo veiksnio tyrimų srityje, todėl atsirado naujų gydymo strategijų.

Vienas iš jų yra asmeninė medicina, kurioje genominis planas gali nustatyti individualius individo jautrumą ligoms ir pasirinkti tinkamą gydymą.

Ši sąvoka taikoma neinfekcinėms ligoms, pavyzdžiui, vėžiui. Tačiau koncepcija dėl infekcinių ligų yra labai nauja. Nepaisant to, asmeninė medicina leidžia mums spėlioti, kodėl kai kurie asmenys yra labiau linkę į infekcijas nei kiti. Mano kolegos ir manau, kad tokius skirtumus gali sukelti subtilūs šeimininko faktoriaus genų DNR skirtumai. Sujungdami šiuos skirtumus, vadinamus polimorfizmu, su asmenų pažeidžiamumu infekcijoms, tikimės, kad mūsų tyrimai prisidės prie tikslios bakterinių infekcijų medicinos.

Mūsų ieškojimas naujam šeimininkui

Mano kolegos Haldar laboratorijoje ir aš tyrinėjame Spi-C vaidmenį bakterinėje infekcijoje. Spi-C yra būtinas norint sukurti tam tikrą blužnies ląstelių populiacijos tipą, kuris reguliuoja geležies saugojimą organizme. Geležis yra būtinas deguonies transportavimui raudonųjų kraujo kūnelių metu.

Tačiau infekcijų metu bakterijoms taip pat reikia geležies. Jiems jų reikia augimui, ir jie konkuruoja su priimančiuoju, kad jį gautų. Taigi, jei galėtume pakeisti Spi-C geno aktyvumą, galėtume atimti bakterijas nuo šios gyvybiškai svarbios maistinės medžiagos ir tokiu būdu sustabdyti infekcijas, nekenkiant šeimininkui.

Neseniame dokumente apibendrintas geležies poveikis šeimininkų ląstelėse ir jų sąveika su šeimininko veiksniais infekcijų buvimo ar nebuvimo metu.

Pelėms mes išbandėme šeimininko faktoriaus, Spi-C, vaidmenį kaip būdą ginti šeimininką. Šiame tyrime į peles įtraukėme cheminę medžiagą, kuri yra bakterijų sudedamoji dalis. Mes norėjome paskatinti gyvūno pokyčius tikros bakterinės infekcijos metu.

Taip pat žiūrėkite: „Košmarų bakterijos“: ką reikia žinoti apie atsparius antibiotikams

Mūsų preliminarūs rezultatai parodė, kad šeimininko faktorius yra aktyvus įvairiuose su chemine medžiaga gydomais pelių organais. Manome, kad šis aktyvinimas vaidina vaidmenį priimančiosios gynyboje. Ir, iš tiesų, mes nustatėme, kad praradus Spi-C aktyvumą padidėjo mažų baltymų, kurie palengvina šeimininko apsaugą nuo patogenų, išsiskyrimą, palyginti su ląstelėmis, kurios turi normalų Spi-C aktyvumą. Manome, kad šis mažų baltymų pokytis gali apsaugoti šeimininką nuo hiperinfliacijos, reaguojant į infekciją.

Manome, kad mūsų mąstymo perkėlimas iš patogeno terapijos į priimančiosios terapijos vedėjus į naują tikslumo medicinos kelią, kuris galėtų padėti nutraukti atsparumo vaistams krizę.

Šis straipsnis iš pradžių buvo paskelbtas „Zahidul Alam“ pokalbyje. Perskaitykite originalų straipsnį.