Борьба с инфекциями с помощью кишечных бактерий
Антибиотики являются жизненно важными препаратами в борьбе с различными инфекционными заболеваниями, вызываемыми бактериями, однако лечение такими препаратами обычно сопровождается нежелательными побочными эффектами. Часто встречаются желудочно-кишечные инфекции. В настоящее время исследователи изучают, можно ли предотвратить такие инфекции с помощью естественной кишечной флоры.
Согласно недавнему объявлению, международная исследовательская группа под руководством Дэвида Берри из Центра микробиологии и экологических систем Венского университета исследовала, можно ли использовать естественную кишечную флору для лечения желудочно-кишечного тракта. инфекцию (Clostridioides difficile) после лечения антибиотиками можно предотвратить. Микробиологи обнаружили, что кишечные бактерии могут ослабить инфекцию. Результаты были опубликованы в журнале Nature Communications.
Побочные эффекты лечения антибиотиками
Инфекционные заболевания, вызванные бактериями, можно эффективно лечить антибиотиками. В целом препараты хорошо переносятся, но могут возникать и нежелательные побочные эффекты. Желудочно-кишечные инфекции часто возникают после лечения антибиотиками, потому что нарушается естественная кишечная флора, которая не повреждена и также обеспечивает защиту от патогенов. Одной из возможных стратегий предотвращения таких инфекций является введение полезных кишечных микробов в качестве пробиотиков. Однако здесь требуются целенаправленные исследования, чтобы понять лежащие в основе механизмы. Это единственный способ разработать пробиотики, адаптированные к инфекции.
Здоровая кишечная флора защищает от инфекций
Человеческий организм густо заселен микробами, большая часть которых обитает в желудочно-кишечном тракте, где формирует так называемую кишечную флору. Это играет важную роль в здоровье человека. Полезные микроорганизмы, обычно встречающиеся в здоровом кишечнике, называемые «комменсальными» микроорганизмами, могут защитить нас от инфекций, вызванных вредными микробами, то есть, среди прочего, патогенами. Поскольку здоровая кишечная флора напрямую конкурирует с патогенами за энергетические ресурсы в кишечнике, она может предотвратить рост вредных микробов.
Предотвращение роста некоторых бактерий
Некоторые лекарства, такие как антибиотики или иммунодепрессанты, также могут разрушать или даже убивать симбиотических микробов в качестве побочного эффекта. В этом случае может наблюдаться сильное размножение возбудителей - последствиями являются инфекции или заболевания. Согласно сообщению, бактерия Clostridioides difficile является основной причиной желудочно-кишечных инфекций после лечения антибиотиками в промышленно развитых странах. Поэтому исследователи ищут комменсальные микроорганизмы, которые с самого начала предотвращают рост C. difficile в кишечнике.
Тот же источник энергии
Чтобы понять, какие комменсальные кишечные микробы играют здесь ключевую роль, команда, состоящая из исследователей из Центра микробиологии и наук об окружающей среде и химического факультета Венского университета, ETH Zurich и Гельмгольца - Центр экологических исследований UFZ, возглавляемый Дэвидом Берри, определил комменсальных микробов, которые питаются теми же сахарами в слизистой оболочке кишечника, которые служат источником энергии для C. difficile.
Идентифицированы различные микроорганизмы
Для определения микроорганизмов ученые использовали тяжелую воду, которую микробы поглощали вместе с исследуемыми сахарами. Затем помеченные таким образом организмы отбирали и исследовали с помощью так называемой рамановской микроспектроскопии в сочетании с сортировкой клеток с помощью оптофлюидики и с использованием масс-спектрометрии высокого разрешения. Используя эту методологию, исследовательская группа смогла идентифицировать в общей сложности 51 комменсальный микроорганизм, который перерабатывает те же сахара в слизистой оболочке кишечника, что и Clostridioides difficile.
Инфекцию можно смягчить
Затем исследователи использовали тесты на мышах, чтобы выяснить, может ли смесь пяти из этих идентифицированных комменсальных микроорганизмов предотвратить заражение C. difficile. Оказалось, что добавление идентифицированных микробов не полностью предотвращало заражение C. difficile, но смягчало его. С difficile, вероятно, также может получать энергию из альтернативных источников и, таким образом, закрепляться в кишечнике. Ключ к предотвращению инфекции навсегда потенциально лежит в более сложной смеси комменсальных кишечных микробов. Смесь, которая содержит дополнительные организмы, которые затем конкурируют с C. difficile за эти альтернативные источники энергии. Чтобы прояснить это, необходимы дальнейшие исследования», - объясняет ведущий автор Фатима Перейра из Центра микробиологии и системных наук об окружающей среде.