Φάγοι: Η μελέτη βρίσκει φυσικό εχθρό των βακτηρίων που προκαλεί δυσεντερία

• Η θεραπεία αυτής της ασθένειας παραμένει μια πρόκληση, καθώς η αντίσταση στα αντιβιοτικά αυξάνεται σε όλο τον κόσμο.
• Στην αναζήτησή τους για μια εναλλακτική θεραπεία, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Yale στο New Haven, CT, ανακάλυψαν ένα βακτηριοφάγος ή φάγους που μπορεί να εξουδετερώσουν ή να αποδυναμώσουν τα βακτήρια Shigella.
• Αυτή η μελέτη καταδεικνύει τα πιθανά οφέλη από τη χρήση ιών κατά των βακτηρίων για τη δημόσια υγεία.

Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Yale έχουν βρει απροσδόκητα ένα δυνητικό όπλο ενάντια σε μια οικογένεια βακτηρίων που ονομάζεται Shigella σε φάγους, οι οποίοι είναι ιοί που μπορούν να μολύνουν και να σπάσουν τα βακτήρια από μέσα.

με τη διάσπαση αυτών των φυσικών εχθρών εναντίον του άλλου, οι ερευνητές είδαν ότι ένα βακτηριοφάγος που ονομάζεται Α1-1 ήταν αποτελεσματικό ενάντια στα ανθεκτικά και μεταλλαγμένα βακτήρια Shigella.

Τα βακτήρια Shigella προκαλούν Shigellosis, μια μεταδοτική λοίμωξη που χαρακτηρίζεται από φλεγμονώδη διάρροια και δυσεντερία.

Οι περιπτώσεις αύξησης, η αντιμικροβιακή αντίσταση και οι περιορισμένες επιλογές θεραπείας καθιστούν αυτό το μικρόβιο παθογόνο προτεραιότητας για τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ).

Η Shigellosis είναι υπεύθυνη για περίπου 125 εκατομμύρια περιπτώσεις μέτριας έως σοβαρής διάρροιας ετησίως. Οι περισσότερες περιπτώσεις εμφανίζονται σε παιδιά που ζουν σε αναπτυσσόμενα έθνη, όπου το περιορισμένο καθαρό νερό, η κακή υγιεινή και ο υποσιτισμός συμβάλλουν στη μετάδοση.

Τα ευρήματα της μελέτης εμφανίζονται στο περιοδικό Εφαρμοσμένη και περιβαλλοντική μικροβιολογία.

Επιστροφή σε ένα χρόνο πριν από τα αντιβιοτικά

Η πρακτική της θεραπείας φάγου για την καταπολέμηση των ανθρώπινων βακτηριακών λοιμώξεων προηγείται της χρήσης πενικιλλίνης. Στα μέσα του 20ού αιώνα, η χρήση αντιβιοτικών οδήγησε στην εγκατάλειψή του.

Τώρα, η αυξανόμενη αντίσταση των βακτηρίων στα αντιβιοτικά είναι “μία από τις μεγαλύτερες απειλές για την παγκόσμια υγεία, την επισιτιστική ασφάλεια και την ανάπτυξη”, λέει ο Who.

Αυτός ήταν ένας από τους λόγους για τους οποίους ο Kaitlyn Kortright, Ph.D., η Rachel E. Done και ο Benjamin Chan, Ph.D. -Οι επιστήμονες στο Τμήμα Οικολογίας και Εξελικτικής Βιολογίας του Yale και συν-συγγραφείς της μελέτης-αποφάσισαν να εργαστούν σε μια εναλλακτική λύση για την καταπολέμηση αυτής της αντίστασης.

“Δυστυχώς, η δυσεντερία είναι ευρέως διαδεδομένη και δεν είναι διαθέσιμο ένα εγκεκριμένο εμβόλιο για τη δυσεντερία. Μέχρις ότου κάποιος είναι ευρέως διαθέσιμος, μια προσέγγιση που βασίζεται σε φάγους για την πρόληψη μέσω της επεξεργασίας του νερού θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά τη συχνότητα εμφάνισης ασθενειών “, ανέφεραν σήμερα τα ιατρικά νέα.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν εκπληκτικά ένα φυσικά φάγο που μπορεί να μειώσει την εξάπλωση του Shigella Flexneri στο σώμα. Αυτό το στέλεχος προκαλεί την πλειονότητα των υποθέσεων δυσεντερίας στη νότια Ασία και την υποσαχάρια Αφρική.

Πριν από τη μελέτη, οι επιστήμονες δεν γνώριζαν ότι υπήρχε ένας τέτοιος φάγος.

εξελικτικά συμβιβασμούς σε ιούς

Η μελέτη διερευνά τις εξελικτικές συμβάσεις, μια ολοκληρωμένη έννοια στην εξελικτική βιολογία.

Οι εξελικτικές συνέπειες συμβαίνουν όταν ένας οργανισμός αναπτύσσει χαρακτηριστικά που το ενισχύουν με έναν τρόπο, ενώ τα αποδυναμώνουν σε ένα άλλο.

Ο Δρ Kortright εξήγησε:

Αυτό το παθογόνο στο ανθρώπινο έντερο, υποθέτοντας ότι η εξέλιξη της αντοχής του φάγου πρέπει να μεταβάλλεται ή να εξαλείφει αυτή την πρωτεΐνη παράγοντα μολυσματικότητας “.

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα ευρήματά τους θα οδηγούσαν στο σχεδιασμό θεραπειών φάγου που αξιοποιούσαν την εξελισσόμενη αντίσταση του φάγου “ως πιθανό κλινικό όφελος”.

Μια «επιτυχημένη» μακρά βολή

Ο Dr. Kortright και η ομάδα της επικεντρώθηκαν στο S. Flexneri λόγω της αντίστασης του σε συμβατικά αντιβιοτικά. Επιπλέον, το μικρόβιο είναι κυρίως ενεργό σε περιοχές χαμηλού εισοδήματος, όπου τα αντιβιοτικά είναι είτε ακριβά είτε σπάνια.

Το ασφαλές πόσιμο νερό είναι ένα ζήτημα σε αυτές τις περιοχές, επίσης. Ο Δρ Kortright ήλπιζε να βρει φάγους ότι “θα μπορούσε να είναι χρήσιμο για τη θεραπεία πηγών νερού, επιλέγοντας για το Avirulent S. Flexneri”.

Σε μια κίνηση που περιέγραψαν ως “σαφώς μια μακρά βολή”, οι ερευνητές επέλεξαν να κοιτάξουν στο Cuatro Cienegas, στο Μεξικό – μια περιοχή γνωστή για την παραγωγική μικροβιακή βιοποικιλότητα.

εκεί, ανακάλυψαν τον φάγο A1-1 σε δείγμα λυμάτων. Οι συγγραφείς υποθέτουν ότι αυτός ο ιός θα καταστρέψει τα βακτήρια του ξενιστή και θα επιλέξει για την εξέλιξη της αντίστασης στα βακτήρια.

Η ομάδα απομόνωσε πέντε μεταλλάξεις ανθεκτικών σε φάγους. Μετά την έκθεση στο Α1-1, όλα τα μεταλλάγματα “ήταν ανίκανοι για ενδοκυτταρική εξάπλωση”.

πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της θεραπείας φάγου

Ο Dr. Kortright και ο Δρ Chan ζυγίζουν στο δυναμικό της θεραπείας φάγου: Χρησιμοποιείται ως μέρος ενός έργου βιοαποικοδόμησης ή αποχέτευσης νερού, θα μπορούσε να είναι πολύ αποτελεσματικό για τη μείωση της σοβαρότητας/διάρκειας μιας επιδημίας Shigellosis ή την πρόληψη μιας επιδημίας εντελώς ».

Ωστόσο, οι συν-συγγραφείς σημείωσαν ότι ο αριθμός των σωματιδίων φάγου που είναι απαραίτητα για τη θεραπεία της ενεργού Shigellosis θα μπορούσε να είναι οικονομικά ανέφικτο.

Επίσης, η άμεση διοίκηση μπορεί να σκοτώσει τον S. flexneri στον αυλό του εντέρου, αλλά μπορεί να μην λειτουργεί και όταν πρόκειται για την εξάλειψη των ενδοκυτταρικών βακτηρίων.

Οι συν-συγγραφείς θεωρούν ότι “θα πρέπει να ληφθούν υπόψη τα πρόσθετα μέτρα πριν προσπαθήσουν να χρησιμοποιήσουν θεραπευτικά φάγους για τη θεραπεία ενδοκυτταρικών βακτηρίων”.

Nabeeh Hasan, Ph.D., βιοϊατρικός ερευνητής στην Εθνική Εβραϊκή Υγεία με εμπειρία στη θεραπεία φάγου, δήλωσε στο MNT ότι η θεραπεία φάγου ήταν «ένα ανεπαρκώς χρησιμοποιημένο εργαλείο στην καταπολέμηση των επιβλαβών βακτηρίων».

“Ένα πλεονέκτημα της χρήσης ενός κατάλληλου φάγου είναι ότι στοχεύουν συγκεκριμένα βακτήρια και δεν μολύνουν τα ζώα, συγκεκριμένα τους ανθρώπους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την τοξικότητα και την ελάχιστη διαταραχή της φυσικής χλωρίδας. Μπορούμε να προβάλλουμε και να επιλέξουμε τον κατάλληλο φάγο για ένα συγκεκριμένο επιβλαβές βακτήριο. Αυτό επιτρέπει λιγότερη επαγωγή αντίστασης. Οι φάγοι μπορούν να εφαρμοστούν σε πολλές συνθέσεις και να διεισδύσουν βακτηριακά βιοφίλμ, τα οποία είναι γνωστά προκλητικά για να καθαριστούν. ” – Ο καθηγητής Nabeeh Hasan

άγνωστο αλλά υποσχόμενο όπλο κατά των βακτηρίων

όπως οι συγγραφείς της μελέτης, Ο Δρ Hasan βλέπει τους φάγους ως ατελής λύση:

“Κάθε φάγος μπορεί να είναι ένα πόνυ με ένα κομμάτι και συγκεκριμένα στοχεύει ένα βακτήριο ή ένα πολύ στενό εύρος βακτηρίων. Οι φάγοι είναι επίσης ζωντανοί βιολογικοί παράγοντες που μπορούν να εξελιχθούν ενώ κατασκευάζονται, αλλά αυτό δεν διαφέρει από τα εμβόλια που έχουν προσβληθεί από ζωντανά. Το μεγαλύτερο μειονέκτημα είναι ότι δεν είμαστε τόσο εξοικειωμένοι με τους φάγους και τη θεραπεία φάγου όπως πρέπει να είμαστε, οπότε ακούγεται τρομακτικό και άγνωστο. ”

Ο Δρ Hasan σημείωσε ότι η δυσεντερία είναι η κύρια αιτία του θανάτου που μπορεί να προληφθεί παγκοσμίως.

“Όπως πολλές μολυσματικές ασθένειες, η δυσεντερία μπορεί να προληφθεί από την πρόσβαση στην υγιεινή και το καθαρό νερό. Θα πρέπει να χρηματοδοτήσουμε περισσότερη έρευνα για να διερευνήσουμε τη δυνατότητα των φάγων ως μέσο για την αύξηση του καθαρού νερού και ως βιώσιμη εναλλακτική λύση στα αντιβιοτικά, όταν χρειάζεται “, πρόσθεσε.

• Γαστρεντερική/γαστρεντερολογία
• μολυσματικές ασθένειες/βακτήρια/ιούς