Phages: A tanulmány a dizenteri okot okozó baktériumok természetes ellenségét találja

• A Shigella baktériumokból származó bakilláris dizentéria évente mintegy 160 000 embert öl meg.
• Ennek a betegségnek a kezelése továbbra is kihívást jelent, mivel az antibiotikum -rezisztencia az egész világon növekszik.
• Az alternatív kezelés keresése során a Yale University kutatói New Havenben, a CT -ben egy természetben előforduló bakteriofágot vagy fágot fedeztek fel, amely semlegesítheti vagy gyengítheti a Shigella baktériumokat.
• Ez a tanulmány bemutatja a vírusok baktériumok közegészségügyben történő felhasználásának lehetséges előnyeit.

A Yale Egyetemi tudósok váratlanul találtak potenciális fegyvert egy Shigella nevű baktériumcsalád ellen a fágokban, amelyek vírusok, amelyek belülről megfertőzhetik és lebonthatják a baktériumokat.

Azok a természetes ellenségek egymás elleni csapdájával a kutatók látták, hogy az A1-1 nevű bakteriofág hatékony a rezisztens és mutáns Shigella baktériumok ellen.

Shigella baktériumok Shigellózist, egy fertőző fertőzést okoznak, amelyeket gyulladásos hasmenés és dizentéria jellemez.

A növekvő esetek, az antimikrobiális rezisztencia és a korlátozott kezelési lehetőségek miatt ez a mikrobe prioritású kórokozóvá válik az Egészségügyi Világszervezet (WHO) számára.

A shigellosis évente mintegy 125 millió közepes és súlyos hasmenés esetén felelős. A legtöbb eset a fejlődő nemzetekben élő gyermekeknél fordul elő, ahol a korlátozott tiszta víz, a rossz higiénia és az alultápláltság hozzájárul az átvitelhez.

A tanulmány eredményei az Applied és a környezeti mikrobiológiában szerepelnek.

Visszatérés az antibiotikumok előtti időhöz

Az emberi bakteriális fertőzések leküzdésére irányuló fágkezelés gyakorlata megelőzi a penicillin alkalmazását. A 20. század közepén az antibiotikumok használata az elhagyáshoz vezetett.

Most, a baktériumok egyre növekvő antibiotikumokkal szembeni rezisztenciája „az egyik legnagyobb veszély a globális egészségre, az élelmezésbiztonságra és a fejlődésre” – mondja a WHO.

Ez volt az egyik oka annak, hogy Kaitlyn Kortright, Ph.D., Rachel E. és Benjamin Chan, Ph.D. -A Yale Ökológiai és Evolúciós Biológiai Tanszékének tudósai és a tanulmány társszerzői-úgy döntöttek, hogy alternatív megoldáson dolgoznak ezen ellenállás leküzdésére.

“Sajnos a Dizentery széles körben elterjedt, és a bacillary dizentéria jóváhagyott oltása nem áll rendelkezésre. Mindaddig, amíg az ember széles körben elérhető, a vízkezelés révén a megelőzés fág alapú megközelítése jelentősen csökkentheti a betegség előfordulását ”-mondták a mai Medical News-nak.

A kutatók meglepően felfedezték a természetben előforduló fágot, amely csökkentheti a Shigella Flexneri terjedését a testben. Ez a törzs a Dél-Ázsiában és a Szaharától délre fekvő Afrikában a dizentéri esetek többségét okozza.

A vizsgálat előtt a tudósok nem tudták, hogy létezik ilyen fág.

evolúciós kompromisszumok vírusokban

A tanulmány az evolúciós kompromisszumokat vizsgálja, az evolúciós biológia szerves koncepcióját.

Evolúciós kompromisszumok akkor fordulnak elő, amikor egy szervezet olyan tulajdonságokat fejleszt ki, amelyek egyirányban erősítik azt, miközben egy másikban gyengítik.

Dr. Kortright elmagyarázta:

“Olyan fág felfedezésére törekedtünk, amely természetesen képes volt kötődni az S. flexneri külső membránfehérjéjéhez Ez a kórokozó az emberi bélben, feltételezve, hogy a fágrezisztencia evolúciójának meg kell változtatnia vagy kiküszöbölnie ezt a virulencia faktor fehérjét. ”

A kutatók azt remélték, hogy megállapításaik olyan fágkezelések megtervezéséhez vezetnek, amelyek „lehetséges klinikai előnyként” a fejlődő fágrezisztenciát kihasználják.

A „sikeres” hosszú lövés

Dr. Kortright és csapata az S. Flexneri -re összpontosított, mivel a hagyományos antibiotikumokkal szembeni rezisztenciája volt. Sőt, a mikrobák elsősorban az alacsony jövedelmű régiókban aktívak, ahol az antibiotikumok drágák vagy ritkák.

A biztonságos ivóvíz ezen a területen is problémát jelent. Dr. Kortright azt remélte, hogy olyan fágokat talál, amelyek „akár hasznosak lehetnek a vízforrások kezelésében, az Avirulent S. flexneri kiválasztásával”.

Egy olyan lépésben, amelyet „egyértelműen hosszú lövésnek” neveztek, a kutatók úgy döntöttek, hogy a mexikói Cuatro Cienegas -ban – a termékeny mikrobiális biodiverzitásról ismert területen néznek.

Ott felfedezték az A1-1 fágot egy szennyvízmintában. A szerzők feltételezték, hogy ez a vírus elpusztítja a gazdaszervezet baktériumait, és kiválasztja a baktériumok rezisztenciájának kialakulását.

A csapat öt fág-rezisztens mutánsot izolált. Az A1-1-nek való kitettség után az összes mutáns „képtelen volt az intercelluláris terjedésre”.

A fágterápia előnyei és hátrányai

Dr. Kortright és Dr. Chan mérlegelték a fágterápia potenciálját:

“Az S. flexneri virulenciát célzó fágok, mikor A bioremediációs vagy vízi szennyvízkezelési projekt részeként használva nagyon hatékony lehet a shigellosis kitörésének súlyosságának/időtartamának csökkentésében, vagy a kitörés megakadályozásában. ”

A társszerzők azonban megjegyezték, hogy az aktív shigellosis kezeléséhez szükséges fágrészecskék száma pénzügyi szempontból lehetetlen lehet.

A közvetlen beadás megölheti az S. flexneri -t a bél lumenben, de lehet, hogy ez nem is működik az intracelluláris baktériumok kiküszöbölésére.

A társszerzők úgy érzik, hogy „további intézkedéseket kell figyelembe venni, mielőtt megkísérelnék terápiás fágokat használni az intracelluláris baktériumok kezelésére”.

Nabeeh Hasan, Ph.D., a National Zsidó Health orvosbiológiai kutatója, a fágterápia tapasztalataival, azt mondta az MNT -nek, hogy a fágterápia „alulfelhasználatlan eszköz a káros baktériumok elleni küzdelemben”.

„A megfelelő fág használatának egyik előnye, hogy specifikus baktériumokat céloznak meg, és nem fertőzik meg az állatokat, különösen az embereket. Ez nem eredményez toxicitást és minimális megszakadást a természetes növényvilágra. Kiválaszthatjuk és kiválaszthatjuk a megfelelő fágot egy adott káros baktériumhoz. Ez lehetővé teszi az ellenállás kevesebb indukálását. A fágok sok készítményben alkalmazhatók és behatolhatók a bakteriális biofilmekbe, amelyek közismerten kihívást jelentenek a tisztításra. ” – Nabeeh Hasan prof. Dr. Hasan a fágokat tökéletlen megoldásnak tekinti:

“Mindegyik fág lehet egy trükk póni, és kifejezetten egy baktériumot vagy nagyon keskeny baktériumtartományt célozhat meg. A fágok olyan élő biológiai szerek is, amelyek gyártás közben fejlődhetnek, de ez nem különbözik az élőben elhelyezett oltásoktól. A legnagyobb hátrány az, hogy nem vagyunk olyan ismerik a fágokat és a fágkezelést, mint kellene, tehát félelmetesnek és ismeretlennek hangzik. ”

Dr. Hasan megjegyezte, hogy a Dysentery a megelőzhető halál egyik fő oka világszerte.

“Mint sok fertőző betegség, a dizentéria a higiénia és a tiszta vízhez való hozzáférés megakadályozása. További kutatásokat kell finanszíroznunk a fágok lehetőségének feltárására a tiszta víz növelésére és az antibiotikumok életképes alternatívájaként ” – tette hozzá.

• Gyomor -bél/gastroenterológia
• Fertőző betegségek/baktériumok/vírusok