Як наша імунна система допомагає нам боротися з стійкістю до антибіотиків
Крістоф Бургштедт / Шуттерсток

Хоча наша імунна система та антибіотики чудово допомагають нам боротися з небезпечними для життя інфекціями, появою антибіотикорезистентність швидко ускладнює лікування загальних інфекцій, які колись легко піддавалися лікуванню. Стійкість до антибіотиків трапляється, коли бактерії еволюціонують і переживають лікування, призначене для їх усунення - а потім відтворюють або передають цю стійкість іншим бактеріям.

В даний час проводиться безліч досліджень, щоб знайти способи запобігання поширенню стійкості до антибіотиків. Але є ще багато питань, на які дослідники не мають відповідей. Одним з таких питань є знання того, як еволюціонує опір всередині людини в режимі реального часу. Знання того, що відбувається в організмі під час інфекції, може допомогти нам розробити кращі методи лікування стійкості до антибіотиків.

У нашій Нещодавно опубліковане дослідженнями досліджували бактеріальну популяцію в легенях пацієнта інтенсивної терапії, який мав легеневу інфекцію, спричинену загальним типом бактерій, синьогнійної. Ми змогли спостерігати в режимі реального часу, як швидка еволюція стійких до антибіотиків бактерій, поряд з дією імунної системи, були важливі для визначення результату зараження пацієнта.

Ми використовували ряд методик та експериментів, які вимірювали ріст бактерій та будь-які зміни в стійкості до антибіотиків, які сталися під час зараження. Ми поєднали ці експерименти з методами секвенування геномів, щоб визначити зміни в генетичному коді бактерій. Це розповіло нам, як еволюціонують бактерії та чи розвивалася стійкість до антибіотиків.

Ми також виміряли кількість молекул імунної системи, присутніх в легенях, проти яких було відомо боротьбу синьогнійної. Зразки з легенів аналізували кожні кілька днів - дозволяючи зафіксувати у високій роздільній здатності зміни, що мали місце. Це безпрецедентно детально показало, як імунна система відіграла роль у придушенні еволюціонованих стійких до антибіотиків бактерій.


Innersele підписатися графіка


Ми виявили, що бактерії в легенях стали дуже стійкими до одного з антибіотиків, що застосовуються для їх усунення. Ці бактерії розвинули стійкість, мутуючи та модифікуючи компоненти їх клітинної стінки (зовнішній шар, що оточує клітину). Було навіть виявлено, що деякі бактерії змінили точку входу в клітинну стінку, що використовується антибіотиками для їх знищення. Встановлено, що інші змінили структурний елемент цього шару.

Змінюючи точку входу, значно збільшив стійкість до антибіотиків, це також зробило бактерії менш придатними. Це призвело до того, що вони в результаті зростали повільніше. Ці високостійкі бактерії швидко зникли серед населення після закінчення лікування антибіотиками, замінивши їх більш придатними та швидше зростаючими родичами.

Але бактерії, які лише модифікували структурний елемент клітинної стінки, мали підвищену стійкість до антибіотиків - без шкоди для їх виживання. Насправді вони змогли рости швидше. Якби ці бактерії передавалися іншій людині, вони змогли б викликати інфекції, які важче піддаються лікуванню антибіотиками. Ці бактерії залишилися в легенях - навіть після того, як їх менш спокійних родичів замінили.

Імунна система

Ось де імунна система була справді важливою.

До того, як людину лікували антибіотиками, ми виявили, що популяція бактерій, що викликають інфекцію, вже почала зменшуватися. Це показало нам, що імунна система робить свою справу. Це також зробило антибіотики більш успішними, оскільки вони працюють краще при орієнтації на невеликі популяції бактерій.

Однак бактеріальна інфекція знову з’явилася приблизно через 11 днів після її останнього виявлення - і з мутантами, стійкими до антибіотиків. Вперше імунна система працювала разом з антибіотиками. Цього разу нових антибіотиків не вводили, і наші дослідження показали, що імунна система змогла боротися з інфекцією самостійно.

Що найважливіше, це показало, що природний імунітет зміг знищити популяцію бактерій, стійких до антибіотиків, які з’явилися після першого курсу лікування антибіотиками.

Ми не можемо бути на 100% впевнені, передавались мутантні бактерії іншим людям чи ні, але чим менше часу бактерії знаходяться на високому рівні в легенях, тим менша ймовірність їх передачі. Такі інфекції можуть передаватися через пацієнта, який кашляє та виганяє бактерії з легенів тощо.

Отримані нами дані свідчать про те, що природний імунітет може пригнічувати резистентність під час інфекції та обмежувати передачу стійких штамів між пацієнтами. У майбутньому використання цього зв’язку може допомогти нам розробити нові терапевтичні засоби для використання проти шкідливих бактерій - і може допомогти нам краще запобігти поширенню стійких до антибіотиків бактерій.Бесіда

Про авторів

Рейчел Вітлі, Докторант з питань бактеріальної еволюції, Оксфордський університет та Хуліо Діас Кабальєро, Докторант з мікробної геноміки, Оксфордський університет

Схожі книги:

Тіло веде рахунок: мозок, розум і тіло в лікуванні травми

Бесселя ван дер Колка

Ця книга досліджує зв’язки між травмою та фізичним і психічним здоров’ям, пропонуючи ідеї та стратегії зцілення та відновлення.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Дихання: нова наука втраченого мистецтва

Джеймс Нестор

Ця книга досліджує науку та практику дихання, пропонуючи ідеї та методи покращення фізичного та психічного здоров’я.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Парадокс рослин: приховані небезпеки в «здорових» продуктах, які викликають хвороби та збільшення ваги

Стівен Р. Гандрі

Ця книга досліджує зв’язки між дієтою, здоров’ям і хворобою, пропонуючи ідеї та стратегії для покращення загального здоров’я та самопочуття.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Кодекс імунітету: нова парадигма справжнього здоров’я та радикальної боротьби зі старінням

Джоел Грін

Ця книга пропонує новий погляд на здоров’я та імунітет, спираючись на принципи епігенетики та пропонуючи ідеї та стратегії для оптимізації здоров’я та старіння.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Повний посібник із голодування: зцілюйте своє тіло за допомогою періодичного, іншого дня та тривалого голодування

доктора Джейсона Фунга та Джиммі Мура

Ця книга досліджує науку та практику голодування, пропонуючи ідеї та стратегії для покращення загального здоров’я та благополуччя.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.