Mokslininkai sustabdė pelių mėsos valgymo ligą
Bakterija, kuri yra pagrindinė nekrotizuojančio fascito arba mėsos valgymo priežastis, sukelia plačią ir mirtiną infekciją, priverčdama nervų sistemą sustabdyti imuninę sistemą nuo jos puolimo.
Komanda, kuriai vadovavo mokslininkai iš Harvardo medicinos mokyklos Bostone, MA, padarė stebėtiną atradimą, studijuodamas ligų skatinimo taktiką. Streptococcus pyogenes pelėms su nekrotizuojančiu fascitu.
Apie tyrimą galite perskaityti netrukus paskelbtame žurnale Langelis, kur tyrėjai taip pat siūlo du galimus gydymo būdus.
Jei jiems pasiseks bandymuose su gyvūnais ir žmonėmis, gydymas gali būti nepaprastai naudingas sulaikant „labai invazines bakterines infekcijas“.
„Nekrotizuojantis fascitas“, - aiškina vyresnysis tyrimo autorius Isaacas M. Chiu, kuris yra Harvardo medicinos mokyklos mikrobiologijos ir imunobiologijos docentas, „yra pražūtinga būklė, kurią gydyti vis dar labai sunku ir kurios mirtingumas yra nepriimtinai aukštas“.
Kūno valgymo liga
Kūno valgymo ligą sukelia rimta bakterinė poodinio audinio infekcija, audinys, esantis tiesiai po oda, ir fascija, audinys, apimantis kūno viduje esančius organus.
Liga yra labai reta; kiekvienais metais tai paveikia maždaug 200 000 žmonių visame pasaulyje, įskaitant JAV apie 1200 asmenų.
Infekciją, kurią gali sukelti kelių tipų bakterijos, diagnozuoti nėra lengva, ji gali staiga vystytis ir greitai išplisti. Jei tai nebus gydoma greitai, tai gali sukelti „daugybinių organų nepakankamumą ir mirtį“, kuri įvyksta maždaug 30 proc.
Po traumos nervų sistema siunčia vieną signalą smegenims, kitą - imuninei sistemai. Pirmasis signalas sukelia skausmo pojūčius, o antrasis liepia imuninei sistemai susilaikyti.
Mokslininkai teigia, kad neuronai arba nervinės ląstelės turi tokią galimybę nurodyti imuninei sistemai susilaikyti, kad būtų išvengta imuninių ląstelių per didelio dislokavimo, kuris gali pakenkti sveikam audiniui.
Profesorius Chiu susidomėjo, kaip ši nervų sistemos ir imuninės sistemos sąveika gali veikti sergant mėsos valgymo ligomis, kai atrado, kad paveikti pacientai dažnai patiria pernelyg didelį skausmą, atsirandantį dar nepasireiškus simptomams.
Ar gali būti, kad bakterija kažkaip išnaudojo šį natūralų dvigubą atsaką į sužalojimą, kad nuslopintų imuninę sistemą savo naudai?
Bakterinis toksinas sukelia imuninį nutildymą
Norėdami tai toliau ištirti, jis ir jo kolegos sukūrė mėsos valgymo ligos pelių modelį, švirkšdami gyvūnams bakteriją S. pyogenes imta iš užkrėstų žmonių.
Naudodami pelės modelį, jie atrado, kad bakterijos gaminamas toksinas - žinomas kaip streptolizinas S - sukelia skausmą ir paskesnį imuninės sistemos nutildymą.
Atlikdami tolesnius tyrimus, pelėms suleido bakterijų, kurios buvo genetiškai modifikuotos, kad jos negalėtų gaminti toksino. Nors jos užsikrėtė, pelės neparodė įprasto skausmo ir infekcija netapo invazine.
Mokslininkai patvirtino streptolizino S vaidmenį, „perprojektuodami“ toksinus gaminančius gebėjimus atgal į modifikuotas bakterijas ir įvesdami jas į tas pačias peles. Infekcija išsivystė į „pilnavertę“ mėsos valgymo ligą.
Tada komanda pelėms padavė antikūną, kuris blokavo toksiną. Pelių skausmo simptomai buvo žymiai susilpnėję, tai patvirtino, kad bakterinis streptolizinas S buvo sukėlėjas.
Pagrindiniai molekuliniai mechanizmai
Mokslininkai atliko tolesnius eksperimentus, kuriuose tyrinėjo pagrindinius nervų sistemos ir imuninės sistemos sąveikos molekulinius mechanizmus.
Tai jie atrado, kad streptolizinas S suaktyvina neuronus siųsti skausmo signalą į smegenis. Tai taip pat sukelia kitą signalą imuninei sistemai, dėl kurio ji išskiria neurotransmiterį arba cheminį agentą, vadinamą su kalcitonino genu susijusiu peptidu (CGRP), kuris sulaiko imuninį atsaką.
Jie taip pat nustatė, kad CGRP tai daro sustabdydamas neutrofilų siuntimą ir blokuodamas jų gebėjimą žudyti bakterijas žaizdos vietoje.
"Veiksmingai," pažymi prof. Chiu, "šis neuronų signalas nutildo aliarmo sistemą, kuri paprastai kviečia kovotojus su organizmu užkirsti kelią infekcijai".
Toliau jis aiškina, kad toks atsakas yra tinkamas, kai žaizda švari ir neužkrėsta - nenorite, kad imuninė sistema patektų ir uždegtų sveikus audinius, bandant susidoroti su infekcija, kurios nėra.
Bet strep bakterija tuo pasinaudoja ir ta pati strategija naudojasi, kai žaizda yra užkrėsta, leidžianti ligai netrukdomai vystytis.
Ankstyvojoje nekrotizuojančio fascito stadijoje esantys pacientai dažnai jaučia didžiulį skausmą, tačiau neparodo simptomų, kuriuos galima tikėtis lydėti, pavyzdžiui, paraudimas, patinimas ir uždegimas.
Profesorius Chiu ir jo kolegos vis dėlto siūlo, kad to ir galima tikėtis, jei dėl kokių nors priežasčių nebūtų iškviesti uždegimą sukeliantys ir bakterijas atsikratantys neutrofilai.
Du galimi ligos sustabdymo būdai
Tada mokslininkai atliko dar vieną eksperimentų rinkinį, kuriame jie įvedė bakterijas į dvi pelių grupes: vieną, kurioje jie sustabdė nervinių skaidulų gebėjimą perduoti skausmo signalus, ir kitą, kurių jie neturėjo.
Tai parodė, kad blokuojant skausmo nervus, organizmas geriau kontroliuoja infekciją.
Įvairūs eksperimentai, kurių metu pelėms buvo švirkščiamas botulino neurotoksinas A - nervų blokatorius, kuris yra veido kosmetikos procedūrose nuo raukšlių, parodė, kad toks požiūris gali pasitarnauti kaip mėsos valgymo ligos gydymas.
Nervų blokatoriaus injekcijos praėjus net 2 dienoms po to, kai pelės buvo pirmą kartą užkrėstos ir jau turėjo žaizdų, sustabdė ligą, sukeldama daugiau audinių pažeidimų.
Mokslininkai taip pat išbandė dar vieną galimą ligos įveikimo būdą. Jie parodė, kad CGRP blokatoriai pašalino imuninės sistemos stabdžius, sustabdydami nervines ląsteles nuo sustojimo signalų. Jie taip pat sustabdė nekrozuojančio fascito plitimą pelėse.
"Mūsų išvados atskleidžia stebėtiną naują neuronų vaidmenį vystantis šiai ligai ir nurodo perspektyvias atsakomąsias priemones, kurios pateisina tolesnį tyrimą."
Prof. Isaacas M. Chiu
