A tífuszos baktériumok az epekövekre gyűjtenek, hogy fennmaradhassanak a betegség

Egy új tanulmány azt sugallja, hogy a tífusz kialakulását okozó baktériumok az epeköveken apró, de tartós közösségekben gyűlnek össze, ami különösen megnehezíti a fertőzés elleni küzdelmet úgynevezett "hordozókban" - olyan emberekben, akiknél a betegség fennáll, de nincsenek tüneteik.

baktériumok

Azok az emberek, akik ezeket a baktériumközösségeket az epehólyagukban helyezik el, még tünetek nélkül is, képesek aktív tífuszfertőzéssel fertőzni másokat, különösen a világ fejlődő, rossz higiénés körülmények között. A betegség széklet-orális érintkezés útján terjed, például az ételt készítők rossz kézmosása révén.

A tífusz az Egyesült Államokban ritka, de becslések szerint világszerte 22 millió embert érint, olyan tüneteket okozva, mint magas láz, fejfájás, gyengeség és fáradtság, valamint hasi fájdalom. Évente több százezer halálhoz vezet.

A tudósok és orvosok évtizedek óta tudják, hogy ezek a baktériumok, a Salmonella enterica Typhi szerovar felhalmozódnak az epehólyagban. Valójában a krónikus tífuszfertőzés legelterjedtebb kezelése az epehólyag eltávolítása.

"Megpróbáljuk eljutni a kérdés középpontjáig. Miért ül a Salmonella egy erősen koncentrált mosószer-medencében, ami az epe, de nem hal meg?" - mondta John Gunn, az Ohio Állami Egyetem molekuláris virológiai, immunológiai és orvosi genetikai professzora és a tanulmány vezető szerzője. "Valamilyen módon túl kell élnie, és egy biofilm létrehozásával jó a túlélés."

A biofilmek - ebben az esetben az epeköveken található baktériumok gyűjtése - általában nem reagálnak jól az antibiotikumokra vagy az emberi immunválaszra. De most, amikor a biofilmeket felfedezték a tünetmentes tífuszfertőzéssel együtt, potenciális kezelési alternatívát jelentenek az drága és invazív epehólyag-eltávolítás mellett - mondta Gunn.

Pontosabban, egy cukorpolimer megcélzása a baktérium felszínén, amely elősegíti a biofilm fejlődését, stratégia lehet a biofilm képződésének megakadályozására, mondta.

A kutatás a Proceedings of the National Academy of Sciences online korai kiadásában jelenik meg.

Gunn és munkatársai megfigyelték ezt a biofilm képződést olyan egerekben, amelyek Salmonella baktérium törzsével fertőzöttek, hasonlóan ahhoz a törzshöz, amely tífuszos lázat okoz az emberben. A tudósok egy mexikói kórházban az emberek körülbelül 5% -ánál kimutatták ezeket a biofilmeket az epeköveken, akiknek epehólyagjait eltávolították az epekövek szövődményei miatt. A tífusz Mexikóban elterjedt.

"Az egér adatai az emberi adatokkal párosulva erősen arra utalnak, hogy a biofilmek olyan alapot teremtenek, amely lehetővé teszi a krónikus tífuszfertőzés kialakulását és fenntartását" - mondta Gunn, az Ohio Állami Mikrobiális Interfész Biológiai Központ alelnöke is.

A kutatók pedig azt gyanítják, hogy a biofilmek játszanak szerepet az epehólyag és a tífusz összefüggésében, mert a legtöbb esetben a biofilmhez kapcsolódó fertőzés kezelésének egyetlen módja az, hogy eltávolítsák a testből a biofilmet. Például a katétereken, a beültetett ízületeken vagy a mesterséges szívszelepeken kialakuló fertőzések jellemzően biofilmekből származnak, és a fertőzés megtisztításának egyetlen módja az ilyen eszközök eltávolítása.

"Laboratóriumunkban és az irodalomban található információ arról, hogy az epekövek összefüggésben voltak azzal, hogy az emberek hogyan váltak tífuszbaktériumok hordozóivá, hogy az organizmusok egyetlen helyre szorultak, és hogy az antibiotikumok hatástalanok, ezért a sikeres terápia érdekében el kell távolítani az epehólyagot - mindez belefér biofilmmel kapcsolatos betegséggel "- mondta Gunn.

A vizsgálat során a kutatók nyolc héten keresztül normális táplálékkal vagy magas koleszterinszintű étrenddel táplálták az egereket, szándékukban az epekövek kiváltása volt a zsíros étrendben lévő állatoknál. A tudósok ezután ezeknek az egereknek egyfajta Salmonella baktériumot adtak, amelynek célja egy krónikus emberi tífuszfertőzés utánzása anélkül, hogy tényleges betegséget okozna az egerekben. Az egerek kontroll csoportja nem kapott baktériumot.

Az epekővel rendelkező egerek epehólyagaiban lévő baktériumok száma az idő múlásával növekedett, 21 nap alatt bőségessé vált, és szignifikánsan magasabb volt, mint azoknál az egereknél, amelyekben nem voltak kövek. Nem találtak baktériumokat olyan egerekben, amelyek nem kapták meg a fertőzést, még akkor is, ha epekövük volt.

A fertőzött egerekben a Salmonella baktériumok az epehólyag bélésében és az epében, valamint az epekövek felületén is láthatók voltak. Az epekövek voltak ennek a vizsgálatnak a középpontjában, mert Gunn laboratóriuma korábbi kísérleteiben megállapította, hogy a szalmonellákat vonzzák a koleszterinnel bevont felületek.

Az epekövek kétféle típusa létezik - a koleszterin kövek és a barna vagy fekete kövek, amelyek elsősorban kalcium-bilirubinátból állnak, és amelyek megtalálhatók az epében. Gunn eddigi kémcsőben végzett kutatásai azt sugallták, hogy a Salmonella Typhi baktériumok különösen jól kötődnek a koleszterin epekövekhez biofilmek képződéséhez, és ez a jelenlegi tanulmány ezt alátámasztotta.

Három héttel a fertőzés után a biofilm lefedte a fertőzött egerekből eltávolított epekövek felületének mintegy 50 százalékát.

"Mi azt gondoljuk, hogy az epekövek fogékonyabbá válnak hordozóvá válásra, mert biztosítja ezt a környezetet a szalmonella számára, hogy a felszínhez kötődjön, biofilmet képezzen és fertőzést hozzon létre" - mondta Gunn. - Hogy ez 100 százalékban megtörténik-e, senki sem tudja.

Az egérvizsgálat második komponensében a kutatók fertőzött egerek friss székletpelleteit tesztelték, hogy teszteljék az epekő biofilmek és a tífuszszerű fertőzés székleten keresztül történő átvitelének összefüggését. Az epekövekkel rendelkező egerek háromszor több baktériumot bocsátottak ki, mint az epekövek nélküli fertőzött egerek.

"Azoknak az egereknek, amelyeknek epeköve volt, és baktériumokkal fertõzõdtek, sokkal több volt a hullásuk, vagyis ezek a baktériumok felszabadultak, valószínűleg azért, mert több baktériumuk volt magában az epehólyagban" - mondta Gunn.

Az egér adatai nem csak Gunn azon hipotézisét támasztják alá, miszerint az epekövek legalább egy olyan felületet képviselnek, amelyen a Salmonella biofilmek alkotják, és fenntartják a tífusz láz hordozó állapotát. A kutatók arra is rájöttek, hogy kifejlesztettek egy új egérmodellt a tünetmentes tífuszszállítás további tanulmányozására.

Gunn és munkatársai emberektől is szereztek adatokat egy mexikói kórházban, amelynek epehólyagjait eltávolították az epekő szövődményeinek kezelésére. Habár egyik betegnél sem mutattak soha tífusz tüneteket, 5 százalékuk végül az epekövében Salmonella Typhi baktériumok biofilmjeinek hordozója volt. Gunn szerint a tífusz hordozónak nyilvánított egyetlen betegnél epekövében nem volt biofilm, a kövek sötét színűek voltak, ami arra utal, hogy valószínűleg nem koleszterinből, hanem valamiből állnak - mondta Gunn.

Ez az egyetlen személy látens baktériumok eljuttatásának képessége az epehólyag más részein arra készteti Gunnt és munkatársait, hogy gyanítják, hogy a biofilmek másutt is kialakulhatnak az epehólyagban - esetleg a bélésében vagy megmaradhatnak az epehólyag falának bizonyos sejtjeiben. Gunn laboratóriuma vizsgálja ezeket a lehetőségeket.

Ezt a munkát az Országos Egészségügyi Intézetek és az Ohio állam fertőző betegségekre való felkészültségének közegészségügyi kezdeményezésében végzett diplomás oktatási ösztöndíja támogatja.

A tanulmány társszerzői Robert Crawford, a Mikrobiális Interfészbiológiai Központ és az Ohio Állam Molekuláris Virológia, Immunológia és Orvosi Genetika Tanszéke; Roberto Rosales-Reyes és María de la Luz Ramírez-Aguilar, a Universidad Nacional Autonoma de Mexico; Oscar Chapa-Azuela, a mexikói általános kórház; és Celia Alpuche-Aranda a mexikói Instituto Nacional de Referencia Epidemiologica-ból.