A tudósok megállítják az egerek húsevési betegségét
Az a baktérium, amely a nekrotizáló fasciitis vagy a húsevő betegség fő oka, széles körű, halálos fertőzést okoz azáltal, hogy az idegrendszert megakadályozza, hogy az immunrendszer megtámadja azt.
A bostoni Harvard Medical School tudósai által vezetett csapat meglepő felfedezést tett, miközben tanulmányozta a Streptococcus pyogenes nekrotizáló fasciitisben szenvedő egereknél.
A tanulmányról rövidesen a folyóiratban megjelenő cikkben olvashat Sejt, ahol a kutatók két lehetséges kezelést is javasolnak.
Amennyiben állat- és emberkísérletekkel sikerülne, a kezelések óriási értéket képviselhetnek a „nagymértékben invazív bakteriális fertőzések” visszatartásában.
"Nekrotizáló fasciitis" - magyarázza Isaac M. Chiu vezető tanulmány szerzője, aki a mikrobiológia és az immunobiológia adjunktusa a Harvard Medical School-ban.
Húsevő betegség
A húsevő betegséget a szubkután szövet, a közvetlenül a bőr alatt fekvő szövet és a fascia, a test belsejében található szerveket borító szövet súlyos bakteriális fertőzése okozza.
A betegség nagyon ritka; évente világszerte körülbelül 200 000 embert érint, amelybe az Egyesült Államokban körülbelül 1200 ember tartozik.
A fertőzést - amelyet többféle baktérium okozhat - nem könnyű diagnosztizálni, és hirtelen kialakulhat és gyorsan terjedhet. Ha nem kezelik azonnal, „többszervi elégtelenséget és halált” okozhat, amely az esetek körülbelül 30 százalékában fordul elő.
Sérülést követően az idegrendszer az egyik jelet az agyba, a másikat az immunrendszerbe küldi. Az első jel fájdalomérzeteket vált ki, a második pedig az immunrendszert utasítja vissza.
A tudósok szerint az idegsejtek vagy idegsejtek képesek arra, hogy utasítsák az immunrendszert a visszatartásra annak érdekében, hogy megakadályozzák az immunsejtek „túlzott elterjedését”, ami az egészséges szövetek „járulékos” károsodását okozhatja.
Chiu professzor arra volt kíváncsi, hogy ez az idegrendszer és az immunrendszer kölcsönhatása miként működhet a húsevés betegségében, amikor felfedezte, hogy az érintett betegek gyakran túlzott fájdalmat tapasztalnak, amelyek a tünetek kialakulása előtt jelentkeztek.
Lehetséges, hogy a baktérium valahogy kiaknázta ezt a természetes kettős reakciót a sérülésekre, hogy saját érdekében elnyomja az immunrendszert?
A bakteriális toxin kiváltja az immunnémítást
Ennek további vizsgálatához kollégáival kifejlesztette a húsevő betegség egérmodelljét az állatok baktériummal történő injektálásával. S. pyogenes fertőzött humán betegekből vett mintát.
Az egérmodell segítségével felfedezték, hogy a baktérium által termelt toxin - streptolizin S néven ismert - kiváltja a fájdalmat és az ezt követő immunrendszer elnémítását.
További vizsgálatok során egerekbe olyan baktériumokat injektáltak, amelyeket genetikailag módosítottak, hogy ne tudják előállítani a toxint. Bár megfertõzõdtek, az egerek nem mutatták a szokásos fájdalmat, és a fertõzés sem vált invazívvá.
A kutatók megerősítették a sztreptolizin S szerepét azáltal, hogy a toxintermelő képességet „átalakították” vissza a módosított baktériumokba, majd ugyanazon egerekbe juttatták őket. A fertőzés „teljes értékű” húsevő betegséggé fejlődött.
A csapat ezután egy antitestet adott az egereknek, amely blokkolta a toxint. Az egerek fájdalom tünetei sokkal csökkentek, ami megerősítette, hogy a bakteriális streptolizin S volt a kiváltó ok.
A molekuláris mechanizmusok alapja
A kutatók további kísérleteket végeztek, amelyek során feltárták az idegrendszer és az immunrendszer közötti kölcsönhatás mögöttes molekuláris mechanizmusait.
Ezekben felfedezték, hogy a sztreptolizin S kiváltja az idegsejteket, hogy fájdalomjelet küldjenek az agyba. Ez egy újabb jelet vált ki az immunrendszer felé, amelynek következtében neurotranszmittert vagy kémiai hírvivőt választ ki, az úgynevezett kalcitonin-génnel kapcsolatos peptidet (CGRP), amely ezután visszatartja az immunválaszt.
Megállapították azt is, hogy a CGRP mind a neutrofil sejtek leállításának megállításával, mind pedig a sebek baktériumölő képességének blokkolásával teszi ezt.
"Hatékonyan" - jegyzi meg Chiu professzor - "ez az idegsejti jel elnémítja a riasztórendszert, amely általában a test fertőzés elleni harcosait hívja fel a fertőzés megfékezésére."
Azt folytatja, hogy egy ilyen válasz megfelelő, ha a seb tiszta és nem fertőzött - nem akarja, hogy az immunrendszer bejöjjön és egészséges szöveteket gyulladjon meg, hogy megkísérelje kezelni a nem létező fertőzést.
De a strep baktérium ezt kihasználja, és ugyanezt a stratégiát alkalmazza, amikor a seb megfertőződik, lehetővé téve a betegség akadálytalan fejlődését.
A nekrotizáló fasciitis korai stádiumában lévő betegek gyakran hatalmas fájdalmat éreznek, de nem mutatják azokat a tüneteket, amelyek várhatóan kísérhetik - például vörösség, duzzanat és gyulladás.
Chiu professzor és munkatársai azonban azt javasolják, hogy erre számíthat, ha valamilyen okból nem hívják meg a gyulladást kiváltó és a baktériumoktól megszabaduló neutrofileket.
A betegség leállításának két lehetséges módja
A tudósok ezután újabb kísérleteket hajtottak végre, ahol a baktériumokat két egércsoportba vitték be: az egyikben megállították az idegrostok fájdalomjeleket továbbító képességét, a másikban pedig nem.
Ezek bebizonyították, hogy a fájdalomidegek blokkolása javította a szervezet kontrollját a fertőzés felett.
Különböző kísérletek, amelyek során az egereket botulinum neurotoxin A-val - ideg-blokkolóval injekciózták - amely jelen van az arc ránctalanító kozmetikai kezeléseiben - kimutatták, hogy egy ilyen megközelítés működhet a húsevő betegségek kezelésében.
Az ideg blokkoló injekciói még két nappal azután, hogy az egereket először megfertőzték, és már sebek állították le a betegséget, több szövetkárosodást okozva.
A kutatók a betegség kezelésének egy másik lehetséges módját is tesztelték. Megmutatták, hogy a CGRP-blokkolók eltávolították az immunrendszer fékeit azáltal, hogy megakadályozták az idegsejtek megállási jelzéseit. Megállították a necrotizáló fasciitis terjedését is egerekben.
"Megállapításaink az idegsejtek meglepő új szerepét tárják fel a betegség kialakulásában, és ígéretes ellenintézkedésekre utalnak, amelyek további feltárást indokolnak."
Prof. Isaac M. Chiu
