Znajdź zawartość

O tym, że na najlepszym lekiem na przeziębienie jest sen, mówi się od wielu pokoleń. Pomysłowe eksperymenty przeprowadzone w dzisiejszych czasach potwierdzają ponad wszelką wątpliwość, że... warto słuchać starszych. Prawdziwość hipotezy o dobroczynnym działaniu snu na naszą odporność potwierdzili naukowcy z Uniwersytetu Stanforda. Do swoich badań wykorzystali niepozorne muszki owocówki (Drosophila melanogaster), którym wstrzykiwano o różnych porach dnia i nocy porcje chorobotwórczych (także dla człowieka) bakterii z gatunków Listeria monocytogenes oraz Streptococcus pneumoniae. Badania przeprowadzone niedawno przez ten sam zespół potwierdziły, że muszki, u których celowo wywoła się zaburzenia rytmu dobowego, są znacznie bardziej podatne na infekcje od ich towarzyszek pozbawionych tej cechy. Oczywistym wyzwaniem stało się wobec tego określenie, która część dnia lub nocy jest dla układu odpornościowego okresem najbardziej wytężonej pracy. Celem najnowszej serii doświadczeń było zbadanie, w jaki sposób zmiany rytmu dobowego organizmu owada wpływają na aktywność żerną komórek odpornościowych. Proces pochłaniania ciał obcych, zwany fagocytozą, jest jednym z najważniejszych mechanizmów walki z mikroorganizmami nie tylko u muszek, lecz także u ludzi. Nasze wyniki sugerują, że odporność jest silniejsza w nocy, co jest spójne z hipotezą, zgodnie z którą białka odpowiedzialne za rytm dobowy regulują funkcje regeneracyjne organizmu, takie jak niektóre rodzaje odpowiedzi immunologicznej, w czasie, gdy zwierzęta nie są zaangażowane w czynności wymagające dużych nakładów energii, tłumaczy jedna z autorek odkrycia, Mimi Shirasu-Hiza. Ponieważ działanie systemu odpornościowego człowieka i muszki owocówki jest łudząco podobne, z dużym prawdopodobieństwem można przypuszczać, że podobne zjawisko zachodzi także w naszych organizmach. Odkrycie to jest istotne nie tylko z punktu widzenia terapii chorób zakaźnych, lecz także wielu innych schorzeń, takich jak nowotwory czy choroby neurodegeneracyjne. O swoim odkryciu naukowcy z Uniwersytetu Stanforda poinformowali na corocznym spotkaniu Amerykańskiego Stowarzyszenia Biologii Komórkowej w San Francisco.

Badacze z Instytutu Biodesignu należącego do Uniwersytetu Stanu Arizona stworzyli nowy typ szczepionki opartej o bakterie rodzaju Salmonella. Nowa metoda ma szansę stać się skutecznym i powszechnym sposobem ochrony przed wieloma chorobami zakaźnymi. Eksperyment przeprowadzono, jak zwykle w tego typu sytuacjach, z wykorzystaniem myszy. Celem zabiegu było wywołanie skutecznej odpowiedzi immunologicznej przeciw jednemu z białek bakterii gatunku Streptococcus pneumoniae, powodujących zapalenie płuc. W tym celu skopiowano fragment genu kodującego tę proteinę i wprowadzono go do specjalnie przygotowanych komórek bakterii Salmonella enterica - powszechnie znanego mikroorganizmu powodującego zatrucia pokarmowe. Przygotowana w ten sposób bakteria łączyła dwie pożądane cechy: wykazywała zdolność do wywoływania silnej odpowiedzi immunologicznej, charakterystyczną dla bakterii Salmonella, i jednocześnie była nośnikiem charakterystycznego dla S. pneumoniae antygenu, czyli "znacznika" wykrywanego przez układ odpornościowy. Ze względów bezpieczeństwa konieczne było ograniczene szkodliwości podawanej szczepionki. Należało zadbać o to, by zapobiec gwałtownym objawom reakcji immunologicznej (należą do nich m.in. biegunka i rozłegły stan zapalny) oraz namnażaniu bakterii w organizmie poddawanemu uodpornieniu (immunizacji). Aby to osiągnąć, zmodyfikowano sposób produkcji ściany komórkowej bakterii w taki sposób, by była możliwa wyłącznie po dodaniu do pożywki mikrobiologicznej cukru arabinozy, nieobecnego w organizmach ssaków. Dzięki temu zabiegowi możliwa była produkcja szczepionki w warunkach laboratoryjnych i jednocześnie uniknięcie zagrożenia związanego z niekontrolowanym namnażaniem mikroorganizmu. Do organizmu myszy podawano żywe bakterie. Po przeniknięciu do ustroju utrzymywały one zdolność do produkcji antygenu związanego z bakteriami zapalenia płuc. Gdy organizm ssaka rozpoznawał infekcję, rozpoczynał odpowiedź immunologiczną prowadzącą do rozpadu komórek Salmonelli i przeniesieniu ich fragmentów do węzłów chłonnych, czyli miejsca prezentacji antygenów, na które w danej chwili należy odpowiedzieć. Oprócz cząsteczek wchodzących naturalnie w skład komórek Salmonella enterica uwalniany był także fragment białka S. pneumoniae, dzięki czemu układ odpornościowy "zapamiętywał" go jako szkodliwą cząsteczkę wymagającą zniszczenia. Kiedy po pewnym czasie podano myszom naturalną formę bakterii zapalenia płuc, ich organizm efektywnie niszczył mikroorganizmy i zwalczał infekcję. Jak tłumaczy Roy Curtiss, szef Centrum Chorób Zakaźnych i Wakcynologii (nauki o szczepionkach) w Instytucie Biodesignu, nowa metoda, polegająca na produkcji antygenu wewnątrz organizmu zamiast podawania go w "gotowej" postaci dramatycznie obniża koszt takich szczepionek i czyni je możliwymi do użycia w krajach rozwijających się. Jak zaznacza badacz, niezwykle istotne jest genetyczne zaprogramowanie rozpadu komórek bakterii, dzięki czemu nie stanowią one zagrożenia w razie niekontrolowanego uwolnienia do środowiska. Należy bowiem pamiętać, że przedostanie się Salmonelli do pożywienia mogłoby spowodować groźną epidemię. Szczegóły eksperymentu naukowcy opisują w najnowszym numerze czasopisma Proceedings of the National Academy of Sciences.

Dwaj amerykańscy badacze, Jonathan McCullers z St. Jude Children's Research Hospital w Memphis i Vincent Fischetti z Uniwersytetu Rockefellera, wynaleźli sprej do nosa, który ma leczyć i zapobiegać infekcjom uszu u dzieci. Testowano go na myszach. Okazało się, że jest w 100% skuteczny i nie dopuszcza do rozwoju stanu zapalnego u gryzoni wystawionych na działanie pneumokoków (Streptococcus pneumoniae) oraz wirusów grypy. Nie rozpoczęto jeszcze badań z udziałem ludzi. Bakteria Streptococcus pneumoniae powoduje na świecie więcej zgonów niż jakikolwiek inny patogen. Odpowiada za zakażenia zarówno górnych, jak i dolnych dróg oddechowych, w tym za zapalenia płuc, a także posocznicę oraz zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych. Amerykanie twierdzą, że niemal połowa dzieci to nosiciele groźnej bakterii. Naukowcy zakazili myszy pneumokokami, a po tygodniu połowie zwierząt podali sprej. Preparat zawiera lizyny, czyli enzymy mające zdolność rozpuszczania/niszczenia m.in. komórek bakteryjnych. Resztę gryzoni potraktowano placebo. Cztery godziny po 1) przeleczeniu sprejem eksperymentalnym lub 2) sprejem placebo myszy wystawiono na działanie wirusów grypy. Zapalenie ucha nie pojawiło się u żadnego zwierzęcia z pierwszej grupy, zachorowało natomiast 80% członków drugiej grupy (Public Library of Science Pathogens). Podobne testy przeprowadzano w Szwecji na dzieciach chorujących na nawracające zapalenia ucha środkowego. Jeden z tamtejszych otolaryngologów zwrócił uwagę, że zamiast podawać antybiotyki, lepiej skorzystać z pomocy bakterii wchodzących w skład naturalnej flory ucha. Kristian Roos z Lundby Hospital w Gothenburgu i zespół opracowali podawany do nosa sprej, który uzupełnia "wybite" przez antybiotyki korzystne bakterie (hamują one rozwój tych chorobotwórczych). Preparat zawierał 5 szczepów alfa-streptokoków, które pobrano z trąbki słuchowej zdrowych dzieci.