Stomach Health > Vatsa terveys >  > Q and A > vatsa kysymys

Patogeenien kesyttäminen limalla ja faageilla

Miljoonia ihmisiä hoidetaan vuosittain antibiooteilla infektioiden tai ennaltaehkäisevän toimenpiteen vuoksi. Centers for Disease Control and Prevention raportoi, että vähintään 2,8 miljoonaa ihmistä tarttuu antibioottiresistentteihin bakteereihin vuosittain, eli bakteerit ovat löytäneet tapoja voittaa antibiootit ja jatkaa kasvuaan. Antibioottiresistenttien infektioiden hoito on kallista ja aikaa vievää. Kaksi NIBIB-rahoittamaa tutkijaryhmää on pyrkinyt löytämään vaihtoehtoisia ratkaisuja bakteeri-infektioiden hoitoon, erityisesti antibioottiresistenttejä bakteereja.

Miten vuotava nenä taistelee bakteereja vastaan?

Vuotava nenä ei ole ainoa paikka, jossa limaa on kehossamme; se myös linjaa monia käytäviä, kuten ruoansulatusjärjestelmä, pitämään ne voideltuina. Massachusetts Institute for Technology (MIT) -tutkijat ovat havainneet, että liman sokerit auttavat hallitsemaan ja riisumaan ärsyttäviä mikrobeja kehossamme. Useimmat ihmiset pitävät limaista ainetta haitallisena ja karkeana, mutta sillä on tärkeä rooli monissa kehon järjestelmissä.

Mucins, geelin muodostava komponentti limassa, on päällystetty glykaaneilla, tai sokereita, ja niiden tiedetään estävän biofilmin muodostumista, mikrobikasvumuoto, joka liittyy usein infektioihin ja jota on vaikea hoitaa antibiooteilla. Tämä tutkimus, julkaistu Nature Microbiology -lehdessä, löytää laajemman valikoiman toimintoja mukiineihin kiinnittyneille glykaaneille. Tutkijat ajattelevat, että heidän ei ehkä tarvitse tappaa ärsyttäviä mikrobeja, sen sijaan, riisua heidät aseista ja tehdä niistä vähemmän tarttuvia.

Antibiootit ovat tehottomampia nopeasti sopeutuvia bakteereja vastaan. Meidän on hyödynnettävä luonnossa esiintyviä puolustusmekanismeja suojautuaksemme mikrobeilta. "

David Rampulla, Ph.D., NIBIB Biomaterials and Biomolecular Constructs -ohjelman johtaja

Lima on tiheästi täynnä haitallisia mikrobeja, niin miten keho käyttää tätä limaista ainetta infektioiden estämiseen? Voisi kuvitella, että jotain limassa voi tappaa bakteerit. MIT -tiimi, johtaa Katharina Ribbeck, Ph.D., Professori biologisen tekniikan laitoksella, on havainnut, että lima kesyttää tahmean matriisinsa sisältämät patogeenit, jotta immuunijärjestelmä voi potkia ja taistella tarvittaessa, mutta lima ei tappaa bakteereja itsestään.

Monet ajattelivat, että liman rakenneverkko oli puhtaasti mekaanisia, mutta olemme oppineet, että sillä on ratkaiseva rooli siinä, miten se hallitsee myös ongelmallisia taudinaiheuttajia. Testaamme, onko tämä toiminto universaali monille lajeille. "

Katharina Ribbeck, Ph.D., Professori biologisen tekniikan laitoksella, MIT

Tutkijat havasivat liman eri osat ja havaitsivat, että bakteereja kesyttävä ainesosa oli glykaaneja. Glykaanit ovat sokerimolekyylien ketjuja, jotka muodostavat haarautuneita rakenteita. Tutkijat kyseenalaistivat, olisiko glykaaneilla sama teho ilman muita liman komponentteja. Tulokset vahvistivat, että glykaanit ovat tehokkaita tuhoamaan taudinaiheuttajia yksinään.

Tämä tutkimus keskittyi glykaanien vasteeseen tietylle bakteerille, P. aeruginosa, joka aiheuttaa infektioita ihmisillä, joilla on heikentynyt immuunijärjestelmä. Jatko -opiskelija, Kelsey Wheeler, havaitsi, että glykaanit tekivät bakteereista vähemmän tehokkaita tukahduttamalla bakteeriviestinnästä vastuussa olevat geneettiset reitit ja sellaiset, jotka mahdollistavat kasaantumisen tai toksiinin tuotannon. Nämä reitit mahdollistavat tarttuvan käyttäytymisen.

Ribbeck sanoi, että yksi hänen suurimmista haasteistaan ​​on ollut vakuuttaa ihmiset siitä, että limaa kannattaa tutkia eikä vain jätettä. "Voimme luoda vaihtoehtoisia terapeuttisia lähestymistapoja, joissa ei käytetä antibiootteja tappamaan mikrobeja, mutta käytä sen sijaan luonnon biologista tekniikkaa - limaa, "sanoi Ribbeck.

Seuraavaksi Ribbeckille on rikkoa glykaanikoodi ja ymmärrettävä, mitkä glykaanit kesyttävät tietyn patogeenin ja miten ne sitoutuvat yhteen. Hän haluaa myös oppia lisää siitä, voivatko mikrobit havaita glykaaneja ja miten he yrittävät paeta niitä. Monet erilaiset bakteerityypit elävät yhteisössä kehomme sisällä ja osittain, muodostaa ihmisen mikrobiomin, jolla on tärkeä rooli ruoansulatuksessa ja immuunipuolustuksessa. Ribbeck uskoo, että glykaanilla on merkittävä rooli kehomme mikrobiomin ylläpitämisessä ja muuttamisessa, ja hänen laboratorionsa alkaa testata teoriaa.

Virusten valmistus taistelemaan antibioottiresistenttejä bakteereja vastaan

Timothy Lu, Ph.D., MIT -apulaisprofessori biologisen tekniikan ja sähkötekniikan ja tietojenkäsittelytieteen laitoksella, on kehittänyt toista vaihtoehtoista lähestymistapaa antibioottiresistenttien bakteeri-infektioiden hoitoon. Lu on kehittänyt tapaa suunnitella erityinen virustyyppi, nimeltään bakteriofagi tai faagi tappaakseen erilaisia ​​E. coli -kantoja.

Antibiootit tyypillisesti estävät tai säätelevät entsyymejä, jotka ovat vastuussa bakteerien kasvun ja leviämisen hillitsemisestä, antaa immuunijärjestelmälle aikaa torjua infektioita. Faagit tappavat bakteereja eri mekanismin kautta. Yleisimmin, faagit tunnistavat bakteerin spesifisen reseptorin, jonka avulla he voivat sitoutua ja pistää viruksensa bakteereihin. Virus lisääntyy ja lopulta tappaa bakteerit.

"Faagien käyttäminen antibioottiresistenttien infektioiden hoitoon ei ole uusi käsite, "Lu sanoi. Hän selitti, että voisi tehdä laajan, oikea -aikainen näyttö luonnossa esiintyvien faagien tunnistamiseksi, jotka tappavat tietyntyyppisiä bakteereja. "Mutta näytön lopussa, Sinulle jää todennäköisesti suuri joukko faageja, joita on vaikea valmistaa ja laajentaa kaupallisesti toistettaviksi, kustannustehokas tapa. "