עמידות אנטיביוטית: חוקרים "רכבת תאים" כדי לסיים את המשבר הקטלני

עמידות לתרופות עמידים לסמים איימו על בריאות האדם במשך עשרות שנים. המצב הולך ומחמיר בגלל המחסור באנטיביוטיקה חדשה. אבל מה אם אנחנו שינינו את הדרך בה אנו שואפים לטפל בהם, ואימנו את התאים שלנו כדי להרוג את הפולשים במקום להסתמך על אנטיביוטיקה כדי לעשות את העבודה המלוכלכת? אסטרטגיה חדשה זו, הקרויה הגנה ממוקדת-מארח, יכולה לסייע בפתרון בעיית ההתנגדות לאנטיביוטיקה.

ההתנגדות לאנטיביוטיקה היא דאגה גוברת לבריאות העולמית. דו"ח שפורסם לאחרונה על ידי הממשלה הבריטית מראה כי מדי שנה ברחבי העולם סביב 700,000 אנשים מתו עקב זיהומים שנגרמו על ידי חיידקים עמידים לסמים. הדו"ח גם הזהיר כי ללא פעולה, מספר ההרוגים עלול לעלות ל -10 מיליון ברחבי העולם ועלות 80 טריליון דולר לכלכלה העולמית.

ראה גם: חיידקים עמידות לאנטיביוטיקה ניתן להפסיק עם תיקון פולק אירי עתיק

ההתנגדות לסמים היא בעיה רצינית גם בארצות הברית. יותר מ -23,000 בני אדם מתים מדי שנה בשל פתוגנים עמידים בפני ריבוי מחלות ועולים למדינה בסביבות 55 מיליארד דולר בשנה. האשמים העיקריים מאיימים על ארה"ב הם עמידות מתילצילין סטפילוקוקוס אאורוס (MRSA), carbapenem עמיד Enterobacteriaceae (CRE), ו קלוסטרידיום.

מחסור של תרופות אנטיבקטריאליות חדשות בפיתוח כדי להתמודד עם האיום הגובר היא מגמה מטרידה. פתוגן עמיד בפני תרופה שמורה לטיפול בזיהומים כאשר כל האחרים נכשלים הוא דאגה מיוחדת. זה המקרה עם פתוגנים עמידות carbapenem.

הירידה בתרופות אנטיבקטריאליות בשילוב עם הופעת פתוגנים עמידים לתרופות דורשת גישות חלופיות.

במעבדה הלדיית מלאית, יחד עם פרויקטים אחרים, עמיתי ואני לומדים כיצד גורמים המארח חיה למלא תפקיד בתגובה זיהומים. כדי לבדוק את הגישה, אנחנו עושים את העבודה הזאת באמצעות מודל העכבר של זיהומים. המטרה שלנו היא למצוא תכונות חדשות או גורמים של המארח כי יכול להיות ממוקד כדי לשפר את התגובה החיסונית של אדם גבוה מספיק כדי להרוג את החיידקים הפוגעים. הגורם המארח שאנו חוקרים נקרא Spi-C, גן הנמצא בכל תא בגוף האדם.

מיקוד גורמים מארח

ההתעניינות שלי בגורמים המארחים התעוררה במהלך לימודי התואר השני. תוך כדי עבודה על הדוקטורט שלי מחקר, למדתי כי גורמים המארח, מגוון של תכונות מהותי לבני אדם, לשחק תפקיד משמעותי זיהומים חיידקיים. זה נתן לי השראה לחקור כיצד המערכת החיסונית של המארח נלחמת בחיידקים.

תובנות חדשות על ההגנה של המארח נגד פתוגנים הובילו את החוקרים לבחון אסטרטגיה חדשה הנקראת "טיפול מונחה-מארח" (HDT), רעיון חדש יחסית שנמצא רק כעשור.

המטרה של HDT היא לשפר ולהגביר את התגובה החיסונית של המארח להרוג פתוגנים, ולא להסתמך אך ורק על תרופות אנטיבקטריאליות. על ידי מיקוד גורמים המארח, כמו גם מתן טיפול אנטיביוטי, HDTs לספק כפול wammy.

הגוף באופן טבעי מגיב לזיהומים עם דלקת, תהליך שבו אוכלוסיות ספציפיות של תאים חיסוניים לתקוף ולהרוג את החיידקים הפולשים על ידי או לאכול אותם או zapping אותם עם נשק חלבון. עם זאת, דלקת בלתי מבוקרת מפעילה את הייצור של חלבונים שיכולים לגרום לכשל רב איברים והוא יכול אפילו להרוג את המארח. לכן, בקרת דלקת היא חיונית להילחם פתוגנים, כמו גם כדי להגן על הגוף מפני hyperinflammation.

HDTs כוללים חבילת טיפולים כי להגביר את התגובה המארחת פתוגנים וגם להגן על המארח מפני תגובה חיסונית מוגזמת. HDTs כוללים טיפול סלולרי, שבו אוכלוסייה מסוימת של תאי מוח העצם מוזרקים לגוף המארח כדי למנוע תגובה חיסונית מוגברת ופגיעה ברקמות. עוד HDT כרוך בסמים נפוצים עבור מחלות noninfectious. סטטינים ואיבופרופן, למשל, להרגיע את התגובה המארחת לזיהומים. ביולוגים, תרופות המולקולה המורכבות המיוצרות על ידי טכנולוגיית DNA דנ"א, עושים זאת גם על ידי ניטרול חלבונים קטנים, והפחתת נזק לרקמות. מוצרים תזונתיים, כמו ויטמין D3, הוכחו גם לגרום תאי החיסון של המארח לשחרר חומרים אנטיבקטריאליים המשפרים הרג פתוגן.

HDTs בשילוב עם תרופות אנטיבקטריאליות מראים הבטחה גדולה בטיפול pathogens שונים עמידות multidrug, בעיקר נגד שחפת Mycobacterium, הפתוגן שגורם לשחפת, אחד מעשרת הגורמים המובילים למוות בעולם.

התאמה אישית של טיפולים לזיהומים

בעשור האחרון, החוקרים עשו התקדמות רבה במחקר גורם מארח, המוביל אסטרטגיות טיפוליות חדשות.

אחת מהן היא רפואה מותאמת אישית, שבה תכנית גנומית יכולה לקבוע את הרגישות הייחודית של האדם למחלות ולבחור טיפולים מתאימים.

תפיסה זו מיושמת במחלות לא מזיקות כמו סרטן. עם זאת, היישום של המושג במחלות זיהומיות הוא מאוד לאחרונה. עם זאת, הרפואה האישית מובילה אותנו לשער מדוע אנשים מסוימים נוטים יותר לזיהומים מאשר לאחרים. עמיתי ואני מאמינים כי הבדלים כאלה עשויים להיגרם על ידי הבדלים עדינים בדנ"א של גנים הגורמים המארחים. על ידי חיבור ההבדלים הללו, הנקראים פולימורפיזם, לרמה של פגיעות של אנשים לזיהומים, אנו מקווים כי המחקר שלנו יתרום לרפואה מדויקת של זיהומים חיידקיים.

השאיפה שלנו עבור פקטור מארח חדש

עמיתי במעבדת הלדאר ואני בוחנים את תפקידה של ספי-C בזיהומים חיידקיים. Spi-C הוא חיוני לפיתוח של סוג מסוים של אוכלוסייה של תאים הטחול להסדיר את אחסון הברזל בגוף. ברזל חיוני להובלת חמצן בתאי דם אדומים.

אבל, במהלך זיהומים, חיידקים גם דורשים ברזל. הם צריכים את זה לצמיחה, והם מתחרים עם המארח כדי לקבל את זה. לפיכך, אם נוכל לשנות את הפעילות של הגן Spi-C, ייתכן שנוכל לשלול חיידקים של זה מזין חיוני ובכך לעצור את הזיהומים מבלי לפגוע המארח.

במאמר האחרון, סיכמנו את ההשפעה של ברזל בתאים המארח ואת האינטראקציות שלו עם גורמים המארח נוכחות או היעדר של זיהומים.

בעכברים, בדקנו את התפקיד של המארח גורם, Spi-C, כדרך להגן על המארח. במחקר זה, הזרקנו כימיקל שהוא מרכיב של החיידקים לעכברים. רצינו להפעיל שינויים המתרחשים בחיה במהלך זיהום חיידקי אמיתי.

ראה גם: "סיוט חיידקים": מה שאתה צריך לדעת על עמידות אנטיביוטיקה עמידות

התוצאות הראשוניות הראו כי הגורם המארח פעיל באיברים שונים של העכברים שטופלו בכימיקל. אנו מאמינים כי הפעלה זו משחקת תפקיד בהגנה על המארח. ואכן, מצאנו כי אובדן פעילות Spi-C הגביר את שחרורם של חלבונים בגודל קטן המאפשרים את ההגנה המארחת נגד פתוגנים בהשוואה לתאים בעלי פעילות רגילה של Spi-C. אנו מאמינים כי שינוי זה חלבונים בגודל קטן עשוי להגן על המארח מפני hyperinflammation בתגובה לזיהום.

אנו מאמינים כי המעבר של החשיבה שלנו מתוך טיפול ממוקד פתוגן כדי המנחה מכוונת סדרנים בשדרה חדשה של רפואה מדויקת, אשר יכול לעזור לסיים את המשבר ההתנגדות לסמים.

מאמר זה פורסם במקור על השיחה על ידי זאהידול עלאם. קרא את המאמר המקורי.