Az EPFL tudósai megtalálják az „élőhalott” bakteriális állapot első tudományos bizonyítékát

Sok beteg meggyógyult a tuberkulózis visszaeséséből. Mostanáig azt gondolták, hogy mivel az ezt a betegséget okozó baktériumok az antibiotikumok vagy az immunrendszer támadása után „zombi” állapotba kerültek, és várták, hogy környezetük körülményei ismét kedvezőek legyenek. Most az EPFL kutatói megszerezték az első bizonyítékokat, hogy ez a helyzet, ami megnyitja a lehetőséget új, hatékonyabb kezelések kifejlesztésére.

A tuberkulózis világszerte több mint 12 millió embert érint, és általában négy hónap kombinációjával kezelik több hónapig. Azonban még a kezelés befejezése után is sok beteg visszaesik.

visszaesést

A tudósok azzal érveltek, hogy a tuberkulózis baktériumnak, a Mycobacterium tuberculosisnak ilyen ellenállása lenne, mert képes egy furcsa "zombi" állapotban menedéket keresni a beteg testében, és visszatérni az életbe, amikor a körülmények ezt lehetővé teszik.

Most a svájci Lausanne-i Szövetségi Műszaki Főiskola (EPFL) tudósai elvégezték a Mycobaterium tuberculosis első kísérleti megfigyelését ebben a zombi állapotban, amelyet úgy tűnik, hogy stresszes körülmények, például a gazda immunrendszerének támadásai erősítik meg. A munka teljesen új utakat mutat be ennek a betegségnek a kezelésében - írja az EPFL közleményében.

Bizonyítékokat keres

Az élő baktériumok osztódnak és szaporodnak. Ha nem, akkor "halottnak" tekintik őket. Egyes baktériumok azonban furcsa köztes állapotba kerülhetnek, amelyben biológiailag aktívak maradnak - továbbra is energiát és fehérjét termelnek -, de nem osztódnak.

Ebben az állapotban "egyfajta élőhalottak, olyanok, mint a zombik" - magyarázza John McKinney, a vizsgálat egyik szerzője. "A baktériumok ebben az állapotban még mindig aktívak, de nem növekednek vagy osztódnak. Ezeket" növekedés nélküli, de metabolikusan aktív "vagy" NGMA "-nak tekintik.".

Eddig ezt az állapotot gondolták a tuberkulózis relapszusainak alapjául: amikor a M. tuberculosis populáció megfertőz egy beteget, majd agresszív antibiotikumokkal szembesül, annak egy része védekezési mechanizmusként esik ebbe a zombi állapotba.

De máig kevés bizonyíték támasztotta alá ezt az elméletet. Ez a hiány részben annak tudható be, hogy a baktériumpopulációk vizsgálatának kísérleti technikái általában a növekvő baktériumoktól függenek.

Az „élőhalott” génjeinek címkézése

Az EPFL kutatói kitalálták a zombi baktériumok tesztelésének módját. Mivel metabolikusan még mindig aktívak, továbbra is új fehérjéket termelnek. Egy gén fluoreszcens jelölésének technikáját alkalmazva, amely akkor aktiválódik, amikor az M. tuberculosis új fehérjéket termel, a tudósok ezt a tevékenységet mikroszkóp segítségével képesek voltak nyomon követni.

A genetikailag jelölt baktériumokat különféle stresszes körülmények között fejlesztették ki, mint például tápanyag-korlátozás, antibiotikumok vagy olyan állapotok, amelyek a beteg immunrendszerének támadását emulálták.

Ezenkívül baktériumokat vettek ki a tuberkulózissal fertőzött egerek tüdejéből a fertőzés különböző szakaszaiban. A genetikai címkékkel is ellátva ezeket a baktériumokat megvizsgálták, hogy a különféle állapotok hogyan befolyásolják őket idővel.

Így kiderült, hogy a M. tuberculosis a stresszes állapotokra - például az immunrohamokra vagy a tápanyagok hiányára - úgy reagál, hogy diverzifikálja lakosságát, és egy részét a zombi állapotba vezeti. A tudósok szerint ez az állapot védekező válasz lehet a beteg immunitására.

Továbbá a kutatók megállapították, hogy a tuberkulózisban szenvedő egerek tüdeje váratlanul nagy zombi sejtek szubpopulációját tartalmazta. Meglepő módon ezeket a sejteket nem találták olyan egerekben, amelyeket genetikailag módosítottak az immunrendszer hiánya miatt, ami arra utal, hogy e baktériumok immunrendszere és zombi állapota valamilyen módon kapcsolatban áll egymással.

A tudósok úgy vélik, hogy ez a jelenség hozzájárulhat az M. tuberculosis antibiotikum-rezisztenciájához, valamint hogy az immunitás és a gyógyszeres nyomás hozzájárulhat a tuberkulózis tartós fennmaradásához és visszaeséséhez.

Következésképpen az eredményeket felhasználhatnák a betegség elleni új gyógyszerstratégiák kidolgozására, különös tekintettel arra, hogy megakadályozzák az M. tuberculosis populációk zombi baktériumok szubpopulációinak létrehozását. A csoport jelenleg érdekelt genetikai nyomkövetési technikáinak optimalizálásában, hogy tisztább képet kapjon e baktériumok zombi állapotának alapjául szolgáló fiziológiáról.

Egyre virulensebb és diszpergálóbb baktérium

Ezek a megállapítások különösen akkor fontosak, ha figyelembe vesszük azt a tényt, hogy a tuberkulózis baktérium gyorsabb hatással van arra, hogy egyre virulensebb és diszpergálóbbá váljon - derült ki egy nemrégiben végzett nemzetközi vizsgálatból, amelyet egy spanyol tudós vezetett. Valencia közegészségügye.

Ebben a kutatók az öt kontinensről származó 259 baktérium törzs genomját szekvenálták, amely lehetővé tette számunkra, hogy megismerjük evolúciójukat a történelem során. Becslések szerint a tuberkulózis 70 000 éve sújtja az emberiséget, mivel Afrikából származik. Ez idő alatt együtt fejlődött és jobban alkalmazkodott a férfihoz.

2013-ban a Santiago de Compostela Egyetem tudóscsoportja eredeti formulát dolgozott ki egyes baktériumok, köztük a tuberkulózis elpusztítására: "éheztet" egy enzimet, amely elengedhetetlen számukra a szaporodáshoz. Nem tudjuk, hogy a M. tuberculosis is zombivá válna-e, hogy megvédje magát ettől az új módszertől.

Bibliográfiai hivatkozás: