Teadlased peatavad hiirtel liha söömise
Bakter, mis on nekrotiseeriva fastsiidi ehk lihasöömishaiguse peamine põhjus, põhjustab laialdast ja surmavat nakkust, pannes närvisüsteemi immuunsussüsteemi rünnakut takistama.
Maal Bostonis asuva Harvardi meditsiinikooli teadlaste juhitud meeskond tegi üllatava avastuse, uurides Streptococcus pyogenes nekrotiseeriva fastsiidiga hiirtel.
Uuringu kohta saate lugeda peatselt ajakirjas avaldatavast paberist Kamber, kus teadlased soovitavad ka kahte võimalikku ravi.
Kui neil õnnestuks loomkatsetes ja inimestel õnnestuda, võib ravi olla väga väärtuslik, sisaldades “väga invasiivseid bakteriaalseid infektsioone”.
"Nekrotiseeriv fastsiit," selgitab vanemteadur Isaac M. Chiu, kes on Harvardi meditsiinikooli mikrobioloogia ja immunobioloogia dotsent, "on laastav seisund, mida on endiselt väga keeruline ravida ja mille suremus on lubamatult kõrge."
Lihasöömishaigus
Lihatoiduhaigus on põhjustatud nahaaluse koe, naha alla jääva koe ja kere, kere, mis katab keha sees asuvaid elundeid, tõsisest bakteriaalsest infektsioonist.
Haigus on väga haruldane; igal aastal mõjutab see kogu maailmas umbes 200 000 inimest, sealhulgas umbes 1200 inimest Ameerika Ühendriikides.
Infektsiooni, mida võivad põhjustada mitut tüüpi bakterid, pole lihtne diagnoosida ning see võib areneda ootamatult ja kiiresti levida. Kui seda ei ravita viivitamatult, võib see põhjustada "mitme organi puudulikkuse ja surma", mis juhtub umbes 30 protsendil juhtudest.
Pärast vigastust saadab närvisüsteem ühe signaali ajju ja teise immuunsüsteemi. Esimene signaal käivitab valuaistingud ja teine käsib immuunsüsteemil end tagasi hoida.
Teadlased väidavad, et neuronitel või närvirakkudel on see võime anda immuunsüsteemile korraldus end tagasi hoida, et vältida immuunrakkude "ülerakendumist", mis võib tervisele koele põhjustada "kõrvalisi" kahjustusi.
Prof Chiu tundis huvi selle vastu, kuidas see närvisüsteemi ja immuunsüsteemi vastastikmõju võib toimuda lihasöömishaiguste korral, kui ta avastas, et mõjutatud patsiendid kogesid sageli liigset valu, mis tekkis enne sümptomite tekkimist.
Kas võib olla, et bakter kasutas seda looduslikku kahesugust reaktsiooni kuidagi immuunsüsteemi allasurumiseks enda huvides?
Bakteriaalne toksiin käivitab immuunsuse vaigistuse
Selle edasiseks uurimiseks töötas ta koos kolleegidega välja lihasöömishaiguse mudeli, süstides loomadele bakterit S. pyogenes nakatunud inimpatsientide proovid.
Kasutades hiire mudelit, avastasid nad, et bakteri toodetud toksiin - tuntud kui streptolüsiin S - on valu ja sellele järgneva immuunsüsteemi vaigistuse käivitaja.
Edasiste katsete käigus süstisid nad hiirtele baktereid, mis olid geneetiliselt muundatud, et nad ei saaks toksiini toota. Kuigi nad nakatusid, ei näidanud hiired tavalist valu ega nakkus invasiivseks.
Teadlased kinnitasid streptolüsiin S rolli toksiinitootmise võime modifitseeritud bakteritesse tagasi töötlemisel ja nende sisestamisel samadele hiirtele. Nakkusest arenes välja täieõiguslik lihasöömishaigus.
Seejärel andis meeskond hiirtele toksiini blokeeriva antikeha. Hiirte valu sümptomid olid palju vähenenud, mis kinnitas, et bakterite streptolüsiin S oli päästik.
Molekulaarsete mehhanismide alus
Teadlased viisid läbi täiendavaid katseid, mille käigus uuriti närvisüsteemi ja immuunsüsteemi vastastikmõju molekulaarseid mehhanisme.
Nendes avastasid nad, et streptolüsiin S käivitab neuronid ajju valusignaali saatmiseks. See käivitab immuunsüsteemile ka teise signaali, mis põhjustab selle neurotransmitteri või keemilise sõnumitooja eritamist, mida nimetatakse kaltsitoniini geeniga seotud peptiidiks (CGRP), mis siis pärsib immuunvastust.
Samuti leidsid nad, et CGRP teeb seda, peatades nii neutrofiilide saatmise kui ka blokeerides nende võime haava kohas baktereid hävitada.
"Tõhusalt," märgib prof Chiu, "vaigistab see neuronaalne signaal alarmsüsteemi, mis tavaliselt kutsub organismi infektsioonivõitlejaid nakkust pidurdama."
Ta selgitab, et selline reaktsioon on asjakohane, kui haav on puhas ja nakatumata - te ei soovi, et immuunsüsteem tuleks sisse ja põletaks tervislikke kudesid, püüdes toime tulla infektsiooniga, mida pole olemas.
Kuid strep-bakter kasutab seda ära ja kasutab haava nakatumisel sama strateegiat, mis võimaldab haigusel takistamatult areneda.
Nekrotiseeriva fastsiidi varajases staadiumis olevad patsiendid tunnevad sageli tohutut valu, kuid ei näita sümptomeid, mida võib sellega kaasneda - näiteks punetus, turse ja põletik.
Prof Chiu ja tema kolleegid soovitavad siiski, et just seda võite oodata, kui mingil põhjusel ei kutsutaks põletikku põhjustavaid ja bakteritest vabanevaid neutrofiile.
Kaks võimalust haiguse peatamiseks
Seejärel viisid teadlased läbi veel ühe komplekti katseid, kus nad viisid bakterid kahte hiirerühma: üks, milles nad olid peatanud närvikiudude võime kanda valusignaale, ja teine, milles nad seda ei teinud.
Need näitasid, et valunärvide blokeerimine parandas organismi kontrolli infektsiooni üle.
Erinevad katsed, kus hiirtele süstiti botuliinneurotoksiin A - närvide blokeerija, mis esineb näo kortsudevastases kosmeetilises ravis - näitasid, et selline lähenemine võib toimida lihasöömishäirete ravina.
Närviblokaatori süstid isegi 2 päeva pärast hiirte esmakordset nakatumist ja juba haavad peatasid haiguse, põhjustades rohkem koekahjustusi.
Teadlased katsetasid ka teist võimalikku viisi haiguse vastu võitlemiseks. Nad näitasid, et CGRP-blokaatorid eemaldasid immuunsüsteemi pidurid, peatades närvirakkudel seiskamissignaalide saatmise. Samuti peatasid nad nekrotiseeriva fastsiidi leviku hiirtel.
"Meie leiud näitavad neuronite üllatavat uut rolli selle haiguse arengus ja osutavad paljutõotavatele vastumeetmetele, mis nõuavad edasist uurimist."
Prof Isaac M. Chiu
