Новое исследование, проведенное учеными из Имперского колледжа Лондона, раскрывает, как так называемые бактериальные персистирующие клетки манипулируют нашими иммунными клетками, потенциально открывая новые возможности для поиска способов удаления этих бактериальных клеток из организма и предотвращения рецидивов бактериального инфекция.
Последние данные, опубликованные в журнале Science, могут помочь объяснить, почему некоторые люди страдают от повторяющихся приступов болезни, несмотря на прием антибиотиков. В исследовании, финансируемом Советом по медицинским исследованиям, Институтом Листера и EMBO, ученые изучили бактериальные клетки сальмонеллы, называемые персистерами. Всякий раз, когда бактерии, такие как сальмонелла, проникают в организм, многие из них переходят в режим ожидания в ответ на атаку иммунной системы организма, что означает, что антибиотики их не убивают.
Эти клетки-персистентные бактерии перестают размножаться и могут оставаться в этом спящем состоянии в течение нескольких дней, недель или даже месяцев. Если после прекращения лечения антибиотиками некоторые из этих бактериальных клеток возвращаются к жизни, они могут спровоцировать новую инфекцию. Доктор Софи Хелайн, старший автор исследования Центра молекулярной бактериологии и инфекций MRC при медицинском факультете Imperial, объяснила: «Персистеры часто являются виновниками повторных или трудноизлечимых инфекций. Классический сценарий - человек страдает каким-то типом инфекции. болезни, такой как инфекция мочевыводящих путей или инфекция уха, и принимает антибиотики, которые купируют симптомы, только для того, чтобы инфекция вернулась через несколько недель». Эти стойкие клетки образуются, когда бактерии поглощаются макрофагами, которые являются иммунными клетками человека и играют ключевую роль в защите организма от инфекций путем поглощения бактерий и вирусов.
Оказавшись внутри макрофага, персистер может существовать в таком состоянии, в котором антибиотики не могут его убить в течение недель или даже месяцев. Персистеры были обнаружены в 1944 году и считались спящими неактивными бактериями, лежащими низко в организме и действующими как бомба замедленного действия для рецидива. В последнем исследовании ученые обнаружили, что персистеры, хотя и прячутся в иммунных клетках организма, на самом деле способны ослабить убивающую способность макрофагов.
Работа проводилась в сотрудничестве с лабораторией Vogel в Институте исследований инфекций на основе РНК им. Гельмгольца в Германии, на территории Центра исследований инфекций им. Гельмгольца. Доктор Питер Хилл, соавтор исследования, пояснил: «Раньше считалось, что персистенты полностью бездействуют. Однако реальность, которую мы открыли здесь, намного страшнее. Они разрушают защитные силы изнутри, ослабляя силу макрофагов. - которые являются ключевой частью нашего арсенала против инфекции. Это означает, что после прекращения лечения антибиотиками они могли создать гораздо более благоприятную среду для нового приступа инфекции или даже совершенно новой инфекции от другой бактерии или вируса.«Хотя ученые изучали сальмонеллезную инфекцию мышиных макрофагов в этом исследовании, известно, что многие типы бактерий, которые обычно вызывают заболевания, образуют персистенцию у людей, включая кишечную палочку и бациллу, ответственную за туберкулез, и саму сальмонеллу..
В настоящее время ученые изучают, есть ли способ повернуть столы против бактерий, и могут ли они воздействовать на механизм, с помощью которого персистирующие ослабляют наши иммунные клетки. Доктор Хелайн добавила: «Хотя эти данные свидетельствуют о том, что персистеры оказывают более глубокое влияние на нашу иммунную защиту, чем считалось ранее, они также указывают на потенциальную бактериальную слабость. Персистеров трудно лечить, поскольку они невидимы для антибиотиков, но это может быть именно этот механизм. Ослабление наших иммунных клеток может быть уязвимостью этих персистентов. Мы потенциально можем воздействовать на этот механизм и более эффективно устранять трудноизлечимые инфекции».