Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Naukowcy z Uniwersytetu Calgary odkryli nową metodę walki z ciężkimi infekcjami płuc u osób chorych na mukowiscydozę, jedną z najczęstszych chorób genetycznych człowieka.

Autorami odkrycia są naukowcy z zespołu prowadzonego przez dr. Michaela Surette'a. Badacze opracowali metodę walki z infekcjami wywołanymi przez Pseudomonas aeruginosa - bakterię, zwaną pałeczką ropy błękitnej, powodującą ciężkie i gwałtownie rozwijające się infekcje. Mikroorganizm ten, powszechnie występujący w drogach oddechowych wielu ludzi, może stać się poważnym zagrożeniem dla zdrowia i życia u osób podatnych na jego atak.

Ryzyko zakażenia pałeczkami ropy błękitnej wzrasta np. w przebiegu mukowiscydozy, jednej z najczęstszych chorób genetycznych człowieka. W jej przebiegu dochodzi m.in. do zalegania gęstego śluzu w drogach oddechowych. Utrudnia to usuwanie nadmiaru bakterii, co sprzyja rozwojowi infekcji. Jednym z mikroorganizmów "korzystających" z tej sytuacji jest właśnie P. aeruginosa.

Leczenie zakażeń wywołanych przez pałeczkę jest bardzo często ciężkie, gdyż bakteria ta z łatwością nabywa oporność na większość stosowanych antybiotyków, niejednokrotnie pozbawiając lekarzy jakiejkolwiek szansy na skuteczną interwencję. Okazuje się jednak, że mikroorganizm ten ma słaby punkt: jego zjadliwość (wirulencja) jest zależna od obecności innych, znacznie bardziej podatnych na antybiotyki gatunków.

Kanadyjscy badacze zaobserwowali, że zdolność P. aeruginosa do infekcji jest w dużym stopniu zależna od bakterii uznawanych dotychczas za mało istotne dla rozwoju choroby. Mowa o paciorkowcach z grupy Streptococcus milleri group (SMG), spokrewnionych z gatunkiem S. milleri. Obserwacja kolonii mikroorganizmów atakujących płuca wykazała, że zjadliwość P. aeruginosa jest ściśle zależna od obecności bakterii SMG w jej otoczeniu.

W przeciwieństwie do pałeczek ropy błętkitnej, bakterie SMG są wrażliwe na większość stosowanych powszechnie antybiotyków. Eliminacja paciorkowców z dróg oddechowych może więc być skutecznym sposobem leczenia zapalenia płuc związanego z mukowiscydozą.

Przewidywania naukowców potwierdzono w warunkach klinicznych. Eksperyment przeprowadzili lekarze ze szpitala Foothills w Calgary. Medykom udało się szybko opanować infekcję i poprawić stan ciężko zakażonych pacjentów. Doświadczenie przeprowadzono co prawda na niewielkiej grupie chorych, lecz jego wyniki bez wątpienia dostarczają silnych przesłanek na rzecz zmiany strategii leczenia niektórych przypadków zapalenia płuc. Istnieje także duża szansa, że podobny sukces jest możliwy w wielu innych sytuacjach, w których dochodzi do infekcji P. aeruginosa, nie tylko u osób cierpiących na mukowiscydozę.

O eksperymencie Kanadyjczyków donosi najnowszy numer czasopisma Proceedings of the National Academy of Science.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Obrazujący cewnik o średnicy ok. 2 mm przeprowadza optyczną tomografię koherencyjną (ang. optical coherence tomography, OCT), by z rozdzielczością do ok. 1 mikrometra przeskanować przewody nosowe pacjentów z mukowiscydozą. Dzięki temu, nie znieczulając pacjenta, można przeanalizować funkcjonowanie rzęsek układu oddechowego oraz proces usuwania śluzu.
      Przeprowadziliśmy liczne testy μOCT w laboratorium, to jednak pierwsze badania na ludziach - podkreśla dr Guillermo Tearney z Massachusetts General Hospital. Dotąd nikt nie oglądał tej patofizjologii dynamicznie u żywych pacjentów. Teraz możemy zacząć pojmować rzeczy, o których istnieniu nie mieliśmy nawet pojęcia.
      Podczas przełomowych badań specjaliści odkryli, że u pacjentów z mukowiscydozą śluz zawiera więcej komórek zapalnych niż w zdrowej grupie kontrolnej i jest bardziej odwodniony, przez co przesuwa się wolniej i tworzy grubszą warstwę.
      Okazało się także, że u pacjentów z mukowiscydozą występują obszary pozbawione rzęsek i nabłonka. Sądziliśmy, że rzęski znajdują się tam, gdzie powinny, ale źle działają, tymczasem istniały miejsca całkowicie ich pozbawione - opowiada Tearney.
      Wg naukowców, niebagatelne znaczenie ma podwyższona intensywność odbicia śluzu, która stanowi przybliżenie jego lepkości. Łącznie uwidocznione przez μOCT unikatowe morfologiczne różnice w zakresie śluzu, cieńsza warstwa płynu okołorzęskowego, a także uszkodzenia/ubytki silnie zaburzają transport śluzowo-rzęskowy.
      Obrazowanie nieprawidłowego śluzu daje wielkie możliwości. Teraz będziemy mogli zobaczyć, jak różne rodzaje terapii wpływają na drogi oddechowe chorych [...] - podsumowuje prof. Steven M. Rowe z Uniwersytetu Alabamy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Terapia 3 rodzajami bakteriofagów (wirusów atakujących bakterie) pozwoliła wyleczyć chorą na mukowiscydozę 15-latkę z zakażeniem opornym na antybiotyki prątkiem niegruźliczym Mycobacterium abscessus.
      Latem 2017 r. nastolatka została przyjęta do londyńskiego Ormond Street Hospital, gdzie przeszła podwójny przeszczep płuc. Przez 8 lat przyjmowała antybiotyki, które pomagały kontrolować 2 szczepy bakterii.
      Parę tygodni po przeszczepie lekarze zauważyli zaczerwienienie w okolicy rany pooperacyjnej oraz symptomy zakażenia wątroby. Później na rękach, nogach i pośladkach dziewczyny pojawiły się zmiany drobnoguzkowe ("kieszonki" z bakteriami). Infekcja się rozprzestrzeniała, a tradycyjne leki już nie działały...
      Pomogło leczenie 3 fagami. W ciągu 6 miesięcy niemal wszystkie guzki zniknęły, rana pooperacyjna się zamknęła, a funkcja wątroby ulegała poprawie.
      Jak tłumaczy prof. Graham Hatfull z Uniwersytetu w Pittsburghu, leczenie modyfikowanymi fagami może zapewnić spersonalizowane podejście do zwalczania antybiotykoopornych bakterii. Idea jest taka, by wykorzystać fagi jako antybiotyki - jako coś, co może zabić bakterie powodujące infekcję.
      W październiku 2017 r. Hatfull dostał e-mail, po którym jego zespół zajął się poszukiwaniem odpowiednich bakteriofagów. Lekarze z Londynu naświetlili sprawę: chodziło o nastoletnich pacjentów z mukowiscydozą po podwójnym przeszczepie płuc. W obu przypadkach problemem było przewlekłe zakażenie szczepami Mycobacterium; były to prątki inne niż M. tuberculosis (ang. mycobacteria other than tuberculosis, MOTT), nazywane również prątkami niegruźliczymi lub atypowymi.
      Zakażenia rozwinęły się wiele lat wcześniej, a po przeszczepie wybuchły ze wzmożoną siłą. Prątki te nie reagowały na antybiotyki. Były wysoce opornymi szczepami bakteryjnymi - opowiada Hatfull.
      Hatfull, genetyk molekularny, poświęcił ponad 30 lat na rozbudowywanie największej na świecie kolekcji bakteriofagów (pochodzą one z tysięcy lokalizacji z całego świata).
      Amerykanin prowadzi program SEA-PHAGES, który daje studentom pierwszych lat możliwość "polowania" na fagi. W zeszłym roku w programie brało udział niemal 120 uniwersytetów oraz college'ów i aż 4,5 tys. studentów. W ciągu zeszłej dekady SEA-PHAGE objął ponad 20 tys. studentów.
      Nie minął miesiąc, odkąd Hatfull dowiedział się o pacjentach z Wielkiej Brytanii, gdy dostarczono mu próbki ich szczepów bakteryjnych. Zaczęło się przeszukiwanie kolekcji pod kątem odpowiednich fagów.
      Testowano pojedyncze fagi, o których wiadomo, że zakażają bakterie spokrewnione ze szczepami pacjentów oraz różne mieszaniny. Pod koniec stycznia ekipa znalazła wreszcie zwycięzcę - faga, który mógłby zniszczyć szczep jednego z pacjentów. Niestety, było za późno, bo chory nieco wcześniej zmarł.
      Dla drugiej osoby, 15-letniej pacjentki, wytypowano 3 fagi, zwane Muddy, ZoeJ oraz BPs. Muddy mógł zakazić i zabić baterie dziewczyny, lecz ZoeK i MBs nie były tak skuteczne. By przekształcić wirusy w zabójców tych konkretnych szczepów Mycobacterium, Amerykanie wprowadzili modyfikacje w ich genomie. Usunęli gen, który pozwala na nieszkodliwe namnażanie w komórce bakteryjnej. Bez tego genu fagi namnażają się, a następnie rozsadzają komórkę, niszcząc ją. Koniec końców naukowcy połączyli trio fagów w koktajl, oczyścili go i zajęli się oceną bezpieczeństwa.
      W czerwcu 2018 r. lekarze zaczęli podawać mieszaninę dożylnie. W każdej dawce (kroplówki podczepiano 2 razy dziennie) znajdował się miliard cząstek fagów. Po 6 tygodniach obrazowanie wykazało, że infekcja wątroby zasadniczo zniknęła. Obecnie dziewczyna ma jeszcze ok. 1-2 guzków. Hatfull cieszy się, że prątki nie wykazują symptomów fagooporności. Jego ekipa przygotowuje się do uzupełnienia koktajlu 4 fagiem.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Odkrycie nowego typu komórek może całkowicie zmienić sposób poszukiwania leków na mukowiscydozę. Na łamach Nature poinformowano o zidentyfikowaniu komórek, które prawdopodobnie odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu odpowiedniego nawodnienia i równowagi pH w płucach.
      Od dawna wiadomo, że u osób cierpiących na tę śmiertelną chorobę dochodzi do nieprawidłowego formowania się protein tworzących śluz, a to zaś powoduje nierównowagę pomiędzy solą i wodą oraz odwodnienie płuc. W efekcie w płucach gromadzi się gruba warstwa gęstego śluzu utrudniająca oddychanie i prowadząca do zagrażających życiu infekcji. Dotychczas naukowcy uważali, że w powstawanie choroby zaangażowane są różne rodzaje komórek i nie mieli możliwości technicznych, by stwierdzić, w których komórkach występują nieprawidłowe białka.
      Nowe komórki nazwano roboczo „jonocytami płucnymi”, gdyż wydaje się, że są zaangażowane w transport jonów przez tkankę płucną. Wydaje się również, że u pacjentów z mukowiscydozą to właśnie w nich powstaje duża ilość protein śluzu zwanych błonowymi regulatorami przewodnictwa (CFTR), których zmutowana forma wywołuje mukowiscydozę. Fakt, że umykało to nauce tak długo, świadczy o stopniu skomplikowania tej choroby oraz o tym, że dobrze nie rozumiemy komórkowej budowy i funkcjonowania płuc, mówi pulmonolog Jayaraj Rajagopal z Massachusetts General Hospital, jeden z autorów artykułu opublikowanego w Nature.
      Obecnie na całym świecie żyje około 70 000 osób cierpiących na mukowiscydozę. Często dochodzi u nich do infekcji płuc, czasami cierpią tez na niedożywienie, gdyż gęsty śluz może blokować absorpcję składników odżywczych w trzustce. Osoby takie zwykle młodo umierają. Najnowsze leki przedłużają ich życie, jednak obecnie mediana życia dla chorego na mukowiscydozę wynosi około 40 lat. Choroba pozostaje nieuleczalna.
      Nie należy się jednak spodziewać, że odkrycie nowych komórek doprowadzi do szybkiej zmiany sytuacji. Już teraz dostępne leki poprawiają funkcjonowanie genu związanego z nieprawidłowym CFTR, dzięki czemu śluz jest cieńszy i mniej lepki. Jednak Rajagopal wierzy, że odkrycie doprowadzi do zmiany sposobu poszukiwania terapii, dzięki czemu z czasem może powstać lek na mukowiscydozę. To całkowita zmiana spojrzenia, która pozwala na zaatakowanie choroby w inny sposób, mówi uczony. Celem badań, które prowadził z zespołem, nie była zmiana zrozumienia mukowiscydozy. Naukowcy chcieli jedynie przeanalizować komórki wyściółki tchawicy. Gdy jednak już je posegregowali, zauważyli, że mają siedem rodzajów komórek. Dotychczas znano sześć rodzajów. Okazało się też, że ten siódmy rodzaj masowo wytwarza CFTR.
      Naukowcy z Mass General i Broad Institute badali początkowo myszy ze zdrowym i zmutowanym CFTR. Potwierdzili też, że jonocyty płucne są obecne w zdrowych ludzkich płucach. O podobnych wynikach poinformował inny zespół, z firmy Novartis i Harvard Medical School.
      Broad Institute prowadzi badania w ramach Human Cell Atlas, międzynarodowego projektu, którego celem jest stworzenie mapy każdej komórki w ciele człowieka. Profesor Aviv Regev i jego zespół z MIT, którzy biorą udział w badaniach, zsekwencjonowali geny pojedynczych komórek znalezionych w thawicy i pogrupowali na na podstawie podobieństw i różnic. To właśnie wtedy zauważono, że w wyściółce tchawicy występuje nieznany dotychczas rodzaj komórek. Po badaniach na myszach naukowcy zbadali zdrowe płuca zmarłych ludzi i potwierdzili, że i tam występują jonocyty płucne.
      Na razie jednak nie zbadano płuc osób z mukowiscydozą pod kątem obecności tam jonocytów płucnych. Ponadto wynikom przeprowadzonych badań powinni jeszcze przyjrzeć się specjaliści od mukowiscydozy. Jednak już teraz podkreślają oni, że mamy do czynienia z ważnym odkryciem.
      Tymczasem doktor Rajagopal stwierdził: jedną z rzeczy, które wzbudzają moje zdumienie jest fakt, że dotychczas dokonaliśmy olbrzymiego postępu w badaniach nad mukowiscydozą nie posiadając tak istotnej informacji. To zaś wzbudza mój optymizm, gdyż pokazuje, że można dokonać olbrzymich postępów nie wiedząc wszystkiego.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas syntezy grafenu wykorzystuje się proces chemicznej redukcji tlenku grafenu (GO). Wymaga on wystawienia GO na działanie hydrazyny. Ten sposób produkcji ma jednak poważne wady, które czynią jego skalowanie bardzo trudnym. Opary hydrazyny są bowiem niezwykle toksyczne, zatem produkcja na skalę przemysłową byłaby niebezpieczna zarówno dla ludzi jak i dla środowiska naturalnego.
      Naukowcy z japońskiego Uniwersytetu Technologicznego Toyohashi zaprezentowali bezpieczne, przyjazne dla środowiska rozwiązanie problemu. Zainspirowały ich wcześniejsze badania wskazujące, że tlenek grafenu może działać na bakterie jak akceptor elektronów. Wskazuje to, że bakterie w procesie oddychania lub transportu elektronów mogą redukować GO.
      Japońscy uczeni wykorzystali mikroorganizmy żyjące na brzegach pobliskiej rzeki. Badania przeprowadzone przy wykorzystaniu zjawiska Ramana wykazały, że obecność bakterii rzeczywiście doprowadziła do zredukowania tlenku grafenu. Zdaniem Japończyków pozwala to na opracowanie taniej, bezpiecznej i łatwo skalowalnej przemysłowej metody produkcji grafenu o wysokiej jakości.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W modelu mysim immunosupresja związana z zakażeniem pierwotniakami Toxoplasma gondii zmniejsza liczbę blaszek amyloidowych, a także poprawia wyniki osiągane w testach behawioralnych, np. labiryncie wodnym.
      Eun-Hee Shin ze College'u Medycznego Narodowego Uniwersytetu Seulskiego, główna autorka artykułu opublikowanego w PLoS ONE, postanowiła sprawdzić, w jaki sposób hamowanie procesu wytwarzania przeciwciał i komórek odpornościowych przez T. gondii wpłynie na patogenezę i postępy choroby Alzheimera. Do badań wybrano szczep myszy Tg2576. Gryzonie zainfekowano tworzącym cysty szczepem ME49.
      Badano poziom mediatorów zapalnych (tlenku azotu(II) i interferonu gamma) oraz cytokin przeciwzapalnych (interleukiny 10 oraz transformującego czynnika wzrostu beta). Oceniano też uszkodzenia neuronów i odkładanie złogów beta-amyloidu w tkankach mózgu.
      Poza tym Koreańczycy przeprowadzili testy behawioralne, w których brały udział zarówno myszy Tg2576 zakażone T. gondii, jak i wolne od zakażenia (grupa kontrolna). Zwierzęta musiały pokonywać labirynt wodny Morrisa (gdzie w dużym okrągłym basenie pod powierzchnią wody ukryta jest platforma) oraz lądowy w kształcie litery Y.
      Okazało się, że po zakażeniu pierwotniakiem poziom interferonu gamma nie ulegał zmianie, za to stężenia cytokin przeciwzapalnych były o wiele wyższe u myszy z grupy eksperymentalnej. W korze i hipokampie gryzoni zainfekowanych T. gondii znacznie zmniejszało się odkładanie beta-amyloidu.
×
×
  • Create New...