Jangkitan: Bagaimana badan kita tahu kapan membalas?
Satu kajian baru menjelaskan bagaimana sel dijangkiti Pseudomonas aeruginosa dapat merasakan patogen dan memutuskan sama ada mahu melawan atau tidak. Penyelidikan ini juga memberikan maklumat penting untuk pengembangan alternatif untuk antibiotik.
Pseudomonas aeruginosa adalah bakteria gram negatif yang mendiami tanah dan air. Ini adalah patogen oportunistik, yang bermaksud menyebabkan penyakit terutamanya pada orang yang mempunyai sistem kekebalan tubuh yang terganggu.
Mereka yang berisiko termasuk orang yang hidup dengan fibrosis kistik dan mereka yang tinggal di tempat penjagaan kesihatan.
Patogen juga boleh menyebabkan radang paru-paru, jangkitan saluran kencing, dan juga jangkitan luka pembedahan.
Apa yang membuat bakteria ini sangat mencabar adalah ia tahan terhadap pelbagai jenis antibiotik.
Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit (CDC) baru-baru ini mengenal pasti pelbagai jenis tahan ubat P. aeruginosa sebagai ancaman serius. Pada tahun 2017, CDC mencatatkan 32,600 jangkitan pada pesakit hospital dan 2,700 kematian dianggarkan.
Bagaimana sel kita mempertahankan diri daripada P. aeruginosa jangkitan? Dan apa yang boleh dilakukan para saintis untuk mengatasi strain tahan pelbagai ubat?
Penginderaan kuorum
Bakteria dapat menggunakan kaedah canggih yang disebut penginderaan kuorum untuk berkomunikasi antara satu sama lain dan mengatur tingkah laku kolektif mereka.
Sistem ini memberi mereka maklumat mengenai ketumpatan koloni bakteria dan spesies bakteria lain yang terdapat di sekitarnya.
Penginderaan kuorum bergantung pada molekul isyarat yang disebut autoinducer. Bakteria melepaskannya ke persekitaran mereka untuk menghantar mesej antara satu sama lain.
Sejumlah proses bakteria bergantung pada penginderaan korum. Ini termasuk pembentukan biofilm dan rembesan faktor virulensi, kedua-duanya boleh menyebabkan ancaman yang besar terhadap kesihatan kita.
Menulis dalam jurnal Sains, Pedro Moura-Alves dan Stefan Kaufmann dari Institut Max Planck untuk Biologi Jangkitan di Berlin di Jerman menjelaskan bagaimana sel yang dijangkiti dapat memintas P. aeruginosa autoinducer, membolehkan mereka memilih kaedah pertahanan terbaik.
Berita Perubatan Hari Ini bercakap dengan Profesor Kaufmann mengenai penyelidikan tersebut.
Dia menjelaskan bahawa "P. aeruginosa adalah patogen nosokomial yang penting dengan ketahanan antimikroba yang tinggi. Patogen nosokomial sering tahan terhadap antimikroba (antibiotik). Jangkitan nosokomial biasanya diperoleh di hospital. "
"Pada masa yang sama, P. aeruginsoa adalah mikroba di mana-mana di persekitaran, dan ia boleh didapati di singki, dll. Kemungkinan orang bersentuhan dengan P. aeruginosa namun, sering kali, pada dos rendah apabila tidak berbahaya, ”sambungnya.
"Sebaliknya, jika mereka tumbuh dengan jumlah yang lebih tinggi, mereka mengaktifkan program gen mereka, yang memungkinkan mereka menyerang inang kerana sekarang mereka menghasilkan faktor virulensi."
‘Mengintip’ P. aeruginosa
Dalam kajian sebelumnya yang diterbitkan di Alam semula jadi, Moura-Alves dan Kaufman menunjukkan bahawa faktor transkripsi yang disebut reseptor aril hidrokarbon (AhR) dapat merasakan faktor virulensi yang dilepaskan oleh P. aeruginosa.
Untuk kajian terkini mereka, pasukan menggunakan kombinasi sel manusia, zebra, dan tikus, untuk menunjukkan bahawa AhR dapat mengesan autoinducer penginderaan kuorum.
"Kami terkejut apabila mendapati bahawa Aryl Hydrocarbon Receptor dapat mengintip bahasa komunikasi bakteria, menerjemahkannya ke dalam istilah pertahanan tuan rumah," Moura-Alves, yang kini bekerja di Institut Penyelidikan Kanser Ludwig di Universiti Oxford di United Kingdom , diberitahu MNT.
"Ini memungkinkan tuan rumah memantau jangkitan dan bereaksi sesuai dengan tingkat ancaman."
Pasukan menulis di dalam makalah:
"Kami mencadangkan bahawa dengan memata-matai komunikasi antarbakteria, AhR mampu merasakan status quo P. aeruginosa komuniti semasa jangkitan, yang membolehkan tuan rumah menggerakkan mekanisme pertahanan yang paling sesuai mengikut tahap ancaman. "
Mengganggu penginderaan korum adalah salah satu cara para saintis berusaha menangani ancaman tahan terhadap pelbagai ubat P. aeruginosa jangkitan.
"Dengan mengganggu pertumbuhan bakteria dan memodulasi tindak balas inang dengan lebih tepat, penemuan kita dapat membantu kita dan orang lain untuk mengembangkan langkah-langkah intervensi novel yang lebih baik (lebih tepat)," jelas Profesor Kaufmann kepada MNT.
Walaupun alternatif seperti ini masih jauh di masa depan, wawasan baru pasukan mengenai bagaimana bakteria berkomunikasi antara satu sama lain harus membantu strategi ini.
