Отпорност на антибиотике: истраживачи "обучавају ћелије" како би окончали смртну кризу

Супергекови отпорни на лекове су деценијама угрозили људско здравље. Ситуација се погоршава због недостатка нових антибиотика. Али шта ако променимо начин на који желимо да их третирамо, и обучавамо наше ћелије да убијају ове нападаче уместо да се ослањају на антибиотике да раде прљави посао? Ова нова стратегија, названа одбрана усмјерена на домаћина, могла би помоћи у рјешавању проблема отпорности на антибиотике.

Отпорност на антибиотике је све већа брига за глобално здравље. Недавни извјештај који је наручила британска влада показује да је сваке године глобално око 700.000 људи умрло од инфекција узрокованих бактеријама отпорним на лијекове. У извјештају се такођер упозорава да би, без акције, број жртава могао порасти на 10 милиона у свијету и коштати 80 трилиона долара за глобалну економију.

Види такође: Бактерије отпорне на антибиотике могу бити заустављене античким ирским народним лијеком

Отпорност на лекове је озбиљан проблем иу Сједињеним Државама. Више од 23.000 људи умире сваке године због патогена отпорних на више лијекова и кошта земљу око 55 милијарди долара годишње. Главни кривци који прете САД су резистентни на метицилин Стапхилоцоццус ауреус (МРСА), резистентан на карбапенем Ентеробацтериацеае (ЦРЕ), и Цлостридиум диффициле.

Недостатак нових антибактеријских лекова у развоју како би се ухватило у коштац са растућом претњом је забрињавајући тренд. Патоген који је отпоран на лек који је резервисан за лечење инфекција, када су сви остали пропали, представља посебан проблем. То је случај са патогенима резистентним на карбапенем.

Пад антибактеријских лекова у комбинацији са појавом патогена отпорних на лекове захтева алтернативне приступе.

У лабораторији Малаи Халдара, заједно са другим пројектима, моје колеге и ја проучавамо како фактори у домаћинству животиња играју улогу у одговору на инфекције. Да бисмо тестирали приступ, радимо овај посао користећи мишји модел инфекција. Наш циљ је да пронађемо нове особине или факторе домаћина који могу бити усмерени на јачање имуног одговора појединца довољно високо да убије увредљиве микробе. Фактор домаћин којег истражујемо зове се Спи-Ц, ген који се налази у свакој ћелији људског тела.

Циљање фактора домаћина

Мој интерес за факторе домаћина настао је током дипломских студија. Док радим на докторату. Истраживачки пројекат, сазнао сам да фактори домаћини, различите особине својствене људима, играју значајну улогу у бактеријским инфекцијама. То ме је инспирисало да истражим како се имуни систем домаћина бори против бактерија.

Нови увиди у одбрану домаћина од патогена навели су истраживаче да истраже нову стратегију звану домаћин-усмјерена терапија (ХДТ), релативно недавна идеја која је присутна тек око десет година.

Циљ ХДТ-а је да побољша и појача имуни одговор домаћина на уништавање патогена, уместо да се ослања искључиво на антибактеријске лекове. Циљањем домаћина као и пружањем антибиотског третмана, ХДТ-и испоручују двоструки ударац.

Тијело природно реагира на инфекције упалом, процес у којем специфичне популације имуних станица нападају и убијају инвазију бактерија, било да их једу или их заустављају с протеинским оружјем. Међутим, неконтролисана упала изазива производњу протеина који могу узроковати вишеструко отказивање органа и чак могу убити домаћина. Због тога је контрола упале кључна за борбу против патогена, као и за заштиту организма од хиперинфламације.

ХДТс укључују скуп третмана који појачавају реакцију домаћина на патогене и такође штите домаћина од претјераног имунолошког одговора. ХДТ укључују ћелијску терапију, у којој се специфична популација ћелија коштане сржи убризгава у тело домаћина да би се спречило прекомерно имунолошко реаговање и повреда ткива. Други ХДТ подразумева најчешће коришћене лекове за неинфективне болести. Статини и ибупрофен, на пример, умирују реакцију домаћина на инфекције. Биологија, комплексни молекулски лијекови произведени технологијом рекомбинантне ДНК, такођер то чине неутрализирањем малих протеина и смањењем оштећења ткива. Прехрамбени производи, као што је витамин Д3, такође су показали да узрокују имунолошке ћелије домаћина да ослободе антибактеријске супстанце које побољшавају убијање патогена.

ХДТ у комбинацији са антибактеријским лековима показују велико обећање у лечењу различитих патогена резистентних на више лекова, нарочито против Мицобацтериум туберцулосис, патоген који узрокује туберкулозу, један од 10 најбољих узрока смрти у свијету.

Персонализујући третмани за инфекције

У последњој деценији, истраживачи су направили велики напредак у истраживању домаћина, што је довело до нових терапијских стратегија.

Једна од њих је персонализована медицина, у којој геномски нацрт може да одреди јединствену осетљивост појединца на болести и да одабере одговарајућу терапију.

Овај концепт се примењује у неинфективним болестима као што је рак. Међутим, примена концепта у инфективним болестима је веома скора. Ипак, персонализована медицина нас наводи да спекулишемо зашто су неки појединци склонији инфекцијама од других. Моје колеге и ја вјерујемо да такве разлике могу бити узроковане суптилним разликама у ДНК гена фактора домаћина. Повезујући ове разлике, назване полиморфизми, на ниво угрожености појединаца према инфекцијама, надамо се да ће наше истраживање допринијети прецизној медицини бактеријских инфекција.

Наша потрага за новим фактором домаћина

Моје колеге из Халдар лабораторије и ја истражујемо улогу Спи-Ц у бактеријској инфекцији. Спи-Ц је неопходан за развој специфичне врсте популације ћелија слезине која регулише складиштење гвожђа у телу. Гвожђе је неопходно за транспорт кисеоника у црвеним крвним зрнцима.

Али, током инфекција, бактерије такође захтевају гвожђе. Потребан им је за раст, и они се такмиче са домаћином да би га добили. Стога, ако бисмо могли да променимо активност Спи-Ц гена, могли бисмо да лишимо бактерије овог виталног хранива и на тај начин зауставимо инфекције, а да не наудимо домаћину.

У недавном раду, сумирали смо утицај гвожђа у ћелијама домаћина и његове интеракције са домаћинским факторима у присуству или одсуству инфекција.

Код мишева смо тестирали улогу фактора домаћина, Спи-Ц, као начин за одбрану домаћина. У овој студији, убризгали смо хемикалију која је компонента бактерија у мишеве. Хтели смо да покренемо промене које се дешавају у животињи током праве бактеријске инфекције.

Види такође: „Бактерије из ноћне море“: шта требате знати о гљивицама отпорним на антибиотике

Наши прелиминарни резултати су показали да је фактор домаћин активан у различитим органима мишева третираних хемикалијом. Верујемо да ова активација игра улогу у одбрани домаћина. И заиста, открили смо да губитак Спи-Ц активности повећава ослобађање малих протеина који олакшавају одбрану домаћина од патогена у поређењу са ћелијама које имају нормалну Спи-Ц активност. Верујемо да ова промена у протеинима мале величине може да заштити домаћина од хиперинфламације као одговор на инфекцију.

Вјерујемо да помицање нашег размишљања с терапије усмјерене на патогене на домаћинску терапију уводи у нови пут прецизне медицине, што би могло помоћи да се оконча криза отпорности на лијекове.

Овај чланак је првобитно објављен на Тхе Цонверсатион би Захидул Алам. Прочитајте оригинални чланак.