Bakteriális terápia és mitokondriális terápia

Absztrakt

A celluláris és szervi patológiák kezelésének jelenlegi módszerei rendkívül változatosak és folyamatosan fejlődnek, meghaladják a gyógyszerek alkalmazását, a biológiai célpontokkal való kémiai kölcsönhatáson alapulnak a rendszer funkcióinak normalizálása érdekében. Mivel a farmakológiai megközelítések gyakran tarthatatlanok, a különféle kóros állapotok terápiájának legújabb stratégiái különös figyelmet fordítanak egyes élő rendszerek vagy alkotórészeik, különösen baktériumok vagy izolált szubcelluláris struktúrák, például mitokondriumok szervezetbe juttatásával. Ez az áttekintés ismerteti a baktériumok és mitokondriumokat alkalmazó terápia legérdekesebb és legeredetibb példáit, amelyek perspektívában drámai módon megváltoztathatják véleményünket számos betegség kezelésének alapelveiről. Így a mitokondriumok és a baktériumok közötti hasonlóság szempontjából elemezzük az ilyen terápiás hatásokat, mint a mitokondrium evolúciós ősei.

Ez az előfizetéses tartalom előnézete. Jelentkezzen be a hozzáférés ellenőrzéséhez.

Hozzáférési lehetőségek

Vásároljon egyetlen cikket

Azonnali hozzáférés a teljes cikk PDF-hez.

Az adószámítás a fizetés során véglegesül.

Hivatkozások

Egészségügyi Világszervezet (2017) Éves jelentés.

Nugent, R., Black, E. és Beith, A. (2010) A kábítószer-ellenállás elleni verseny (A Globális Fejlesztési Központ Kábítószer-ellenálló munkacsoportjának jelentése; https://www.cgdev.org/publication/race-against-drugresistance).

Ullah, I., Subbarao, R. B. és Rho, G. J. (2015) Humán mesenchymális őssejtek - jelenlegi trendek és jövőbeli kilátások, Biosci. ismétlés., 35, 1–18.

Sinha, M., Jang, YC, Oh, J., Khong, D., Wu, EY, Manohar, R., Miller, C., Regalado, SG, Loffredo, FS, Pancoast, JR, Hirshman, MF, Lebowitz, J., Shadrach, JL, Cerletti, M., Kim, MJ, Serwold, T., Goodyear, LJ, Rosner, B., Lee, RT és Wagers, AJ (2014) A szisztémás GDF11 szintek visszaállítása megfordítja az életkorral kapcsolatos diszfunkció az egér vázizomzatában, Tudomány, 344, 649–652.

Hodgkinson, C. P., Bareja, A., Gomez, J. A. és Dzau, V. J. (2016) Feltörekvő fogalmak a parakrin mechanizmusokban a regeneratív kardiovaszkuláris orvoslásban és biológiában, Circ. Res., 118, 95–107.

Menasche, P. és Vanneaux, V. (2016) Őssejtek szívelégtelenség kezelésére, Curr. Res. Fordítás Med., 64., 97–106.

Horowitz, A. M. és Villeda, S. A. (2017) A szisztémás agyfiatalító stratégiák terápiás potenciálja a neurodegeneratív betegségekben, F1000Research, 6., 1291.

Tsuruhara, A., Aso, K., Tokuhara, D., Ohori, J., Kawabata, M., Kurono, Y., McGhee, JR, és Fujihashi, K. (2017) A nyálkahártya immunoszenzációjának fiatalítása zsírszövetekkel- származtatott mesenchymális őssejtek, Int. Immunol., 29., 5–10.

Popkov, V. A., Silachev, D. N., Jankauskas, S. S., Zorova, L. D., Pevzner, I. B., Babenko, V. A., Plotnikov, E. Y. és Zorov, D. B. (2016) Molekuláris és sejtes interakciók az anya és a magzat között. A terhesség mint fiatalító tényező, Biokémia (Moszkva), 81., 1480–1487.

Neves, J., Sousa-Victor, P. és Jasper, H. (2017) Az őssejt-alapú terápiák fiatalító stratégiái az öregedésben, Sejt Őssejt, 20, 161–175.

Plotnikov, EY, Silachev, DN, Popkov, VA, Zorova, LD, Pevzner, IB, Zorov, SD, Jankauskas, SS, Babenko, VA, Sukhikh, GT, és Zorov, DB (2017) Intercelluláris jelzéses beszélgetés: megöl, hogy meggyógyuljon és megfiatalodjon, a Heart Lung Circ., 26., 648–659.

Mechnikov, I. (1915) Tanulmányok az emberi természetről [oroszul], Nauchnoe Slovo, Moszkva.

Young, V. B. (2017) A mikrobiom szerepe az emberi egészségben és a betegségekben: bevezetés a klinikusok számára, BMJ, 356, j831.

Tang, W. H. W., Kitai, T., és Hazen, S. L. (2017) Bél mikrobiota a szív- és érrendszeri egészségben és betegségekben, Circ. Res., 120, 1183–1196.

Zorov, D. B., Plotnikov, E. Y., Silachev, D. N., Zorova, L. D., Pevzner, I. B., Zorov, S. D., Babenko, V. A., Jankauskas, S. S., Popkov, V. A. és Savina, P. S. (2014) Microbiota and mitobiota. Egyenlőségjelet téve a mitokondrium és a baktérium között, Biokémia (Moszkva), 79, 1017–1031.

Schwartz, R. F., Neu, J., Schatz, D., Atkinson, M. A. és Wasserfall, C. (2007) Hozzászólás: Brugman, S. és mtsai. (2006) Az antibiotikum-kezelés részben véd az 1-es típusú cukorbetegség ellen a biológiailag szaporodó, diabéteszre hajlamos patkányokban. A bélflóra részt vesz-e az 1-es típusú cukorbetegség kialakulásában? Diabetologia, 50, 220–221.

Cani, PD, Bibiloni, R., Knauf, C., Waget, A., Neyrinck, AM, Delzenne, NM és Burcelin, R. (2008) A bél mikrobiotájának változásai szabályozzák az anyagcsere endotoxémiával kiváltott gyulladást a magas zsírtartalmú étrendben - elhízás és cukorbetegség egerekben, Cukorbetegség, 57, 1470–1481.

Cani, PD, Neyrinck, AM, Fava, F., Knauf, C., Burcelin, RG, Tuohy, KM, Gibson, GR és Delzenne, NM (2007) A bifidobaktériumok szelektív növekedése a bél mikroflórájában javítja a magas zsírtartalmú étrendet -indukált cukorbetegség egerekben az endotoxémiával összefüggő mechanizmus révén, Diabetologia, 50, 2374–2383.

Bukowska, H., Pieczul-Mroz, J., Jastrzebska, M., Che? Stowski, K., and Naruszewicz, M. (1998) A fibrinogén és az LDL-koleszterinszint csökkenése a diéta Lactobacillus plantarum-mal történő kiegészítésekor közepesen emelkedett koleszterinszint, Atherosclerosis, 137, 437–438.

Shimizu, K., Ogura, H., Goto, M., Asahara, T., Nomoto, K., Morotomi, M., Yoshiya, K., Matsushima, A., Sumi, Y., Kuwagata, Y., Tanaka, H., Shimazu, T. és Sugimoto, H. (2006) Megváltozott bélflóra és környezet a súlyos SIRS-ben szenvedő betegeknél, J. Trauma, 60, 126–133.

Maejima, K., Deitch, E. A. és Berg, R. D. (1984) Bakteriális transzlokáció termikus sérülést szenvedett patkányok gyomor-bél traktusából, Fertőz. Immun., 43, 6–10.

Maejima, K., Deitch, E. és Berg, R. (1984) A baktériumok egerek gyomor-bél traktusából történő transzlokációjának égési stressz által történő elősegítése, Boltív. Surg., 119, 166–172.

LeVoyer, T., Cioffi, W. G., Pratt, L., Shippee, R., McManus, W. F., Mason, A. D., Jr. és Pruitt, B. A., Jr. (1992) A bélpermeabilitás változásai hősérülés után, Boltív. Surg., 127., 26–30.

Bolte, E. R. (1998) Autizmus és Clostridium tetani, Med. Hipotézisek, 51, 133–144.

Finegold, SM, Molitoris, D., Song, Y., Liu, C., Vaisanen, M.-L., Bolte, E., McTeague, M., Sandler, R., Wexler, H., Marlowe, EM Collins, MD, Lawson, PA, Summanen, P., Baysallar, M., Tomzynski, TJ, Read, E., Johnson, E., Rolfe, R., Nasir, P., Shah, H., Haake, DA, Manning, P. és Kaul, A. (2002) A gasztrointesztinális mikroflóra vizsgálata a késői autizmusban, Clin. Fertőz. Dis., 35, S6 – S16.

McKeever, TM, Lewis, SA, Smith, C., Collins, J., Heatlie, H., Frischer, M. és Hubbard, R. (2002) A fertőzések és antibiotikumok korai expozíciója és az allergiás betegségek előfordulása: a születési kohorsz vizsgálat a West Midlands Általános Gyakorlatok Kutatási Adatbázisával, J. Allergia Klinika. Immunol., 109., 43–50.

Zhu, W., Wang, Z., Tang, W. H. W. és Hazen, S. L. (2017) Az étrendi kolinból származó bélmikrobák által generált trimetilamin-N-oxid protrombotikus az alanyokban, Keringés, 135, 1671–1673.

Zhu, W., Gregory, JC, Org, E., Buffa, JA, Gupta, N., Wang, Z., Li, L., Fu, X., Wu, Y., Mehrabian, M., Sartor, RB, McIntyre, TM, Silverstein, RL, Tang, WHW, DiDonato, JA, Brown, JM, Lusis, AJ és Hazen, SL (2016) A TMAO bélmikrobiális metabolit fokozza a vérlemezkék hiperreaktivitását és a trombózis kockázatát, Sejt, 165, 111–124.

Wang, Z., Klipfell, E., Bennett, BJ, Koeth, R., Levison, BS, Dugar, B., Feldstein, AE, Britt, EB, Fu, X., Chung, YM, Wu, Y., Schauer, P., Smith, JD, Allayee, H., Tang, WH, DiDonato, JA, Lusis, AJ és Hazen, SL (2011) A foszfatidilkolin bélflóra-metabolizmusa elősegíti a szív- és érrendszeri betegségeket, Természet, 472, 57–63.

Kelly, J. R., Kennedy, P. J., Cryan, J. F., Dinan, T. G., Clarke, G. és Hyland, N. P. (2015) A korlátok lebontása: a bél mikrobioma, béláteresztés és a stresszel kapcsolatos pszichiátriai rendellenességek, Front. Sejt. Neurosci., 9.,392.

Dinan, T. G. és Cryan, J. F. (2015) A bél mikrobiota hatása az agyra és a viselkedésre, Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Gondoskodás, 18., 552–558.

Burnet, P. W. J. és Cowen, P. J. (2013) A pszichobiotikumok kiemelik a boldogsághoz vezető utakat, Biol. Pszichiátria, 74., 708–709.

Moos, W. H., Faller, D. V., Harpp, D. N., Kanara, I., Pernokas, J., Powers, W. R. és Steliou, K. (2016) Mikrobiota és neurológiai rendellenességek: bélérzés, Biores. Nyílt hozzáférésű, 5., 137–145.

Severance, E. G., Prandovszky, E., Castiglione, J. és Yolken, R. H. (2015) Gasztroenterológiai kérdések a skizofréniaban: miért számít a bél, Curr. Pszichiáter Rep., 17.,27.

Borody, T. J., Warren, E. F., Leis, S. M., Surace, R., Ashman, O., és Siarakas, S. (2004) Bakterioterápia székletflóra használatával: emberi mozdulatokkal játszadozik, J. Clin. Gasztroenterol., 38, 475–483.

Russell, G., Kaplan, J., Ferraro, M. és Michelow, I. C. (2010) Széklet bakterioterápia a Clostridium difficile fertőzés visszaesésében egy gyermekben: javasolt kezelési protokoll, Gyermekgyógyászat, 126., e239–242.

Bodean, O., Munteanu, O., Cirstoiu, C., Secara, D. és Cirstoiu, M. (2013) Probiotics - hasznos kiegészítő terápia a bakteriális vaginosis számára, J. Med. Élet, 6., 434–436.

Willis, AR, Moore, C., Mazon-Moya, M., Krokowski, S., Lambert, C., Till, R., Mostowy, S. és Sockett, RE (2016) A ragadozó baktériumok injekciói a gazda mellett működnek immunsejtek a shigella fertőzés kezelésére zebrafish lárvákban, Curr. Biol., 26., 3343–3351.

Cohen, JE, Goldstone, AB, Paulsen, MJ, Shudo, Y., Steele, AN, Edwards, BB, Patel, JB, MacArthur, JW, Jr., Hopkins, MS, Burnett, CE, Jaatinen, KJ, Thakore, AD, Farry, JM, Truong, VN, Bourdillon, AT, Stapleton, LM, Eskandari, A., Fairman, AS, Hiesinger, W., Esipova, TV, Patrick, WL, Ji, K., Shizuru, JA és Woo, YJ (2017) Innovatív biológiai rendszer a foton-meghajtású szívizom számára az iszkémiás szívben, Sci. Adv., 3, e1603078.

Koyanagi, M., Brandes, R. P., Haendeler, J., Zeiher, A. M. és Dimmeler, S. (2005) Az endoteliális progenitor sejtek sejt-sejt kapcsolata a szívizomsejtekkel nanocsövek segítségével: a sejtek sorsváltozásának új mechanizmusa? Circ. Res., 96, 1039–1041.

Plotnyikov, EY, Khryapenkova, TG, Vaszileva, AK, Marey, MV, Galkina, SI, Isaev, NK, Sheval, EV, Polyakov, VY, Sukhikh, GT és Zorov, DB (2008) beszélgetés a mesenchymális őssejtek és a kardiomiociták között együtt-kultúrában, J. Cell. Mol. Med., 12., 1622–1631.

Plotnikov, E. Y., Khryapenkova, T. G., Galkina, S. I., Sukhikh, G. T., és Zorov, D. B. (2010) Citoplazma és organella transzfer a mezenkimális multipotens stromális sejtek és a vese tubuláris sejtek között együtt-kultúrában, Exp. Cell Res., 316, 2447–2455.

Babenko, VA, Silachev, DN, Zorova, LD, Pevzner, IB, Khutornenko, AA, Plotnikov, EY, Sukhikh, GT, and Zorov, DB (2015) kortikális neuronok: a sejtek közötti áthallás szerepe, Őssejtek fordítása. Med., 4, 1011–1020.

Rustom, A., Saffrich, R., Markovic, I., Walther, P. és Gerdes, H.-H. (2004) Nanotubuláris autópályák az intercelluláris organelle transzporthoz, Tudomány, 303, 1007–1010.

Vallabhaneni, K. C., Haller, H. és Dumler, I. (2012) A vaszkuláris simaizomsejtek alagút nanocsöveken keresztül mitokondriális transzfer útján iniciálják a mesenchymális őssejtek szaporodását., Őssejtek Dev., 21, 3104–3113.

Acquistapace, A., Bru, T., Lesault, P.-F., Figeac, F., Coudert, AE, Le Coz, O., Christov, C., Baudin, X., Auber, F., Yiou, R., Dubois-Rande, JL, és Rodriguez, AM (2011). Az emberi mesenchymális őssejtek részleges sejtfúzióval és mitokondriumok átadásával átprogramozzák a felnőtt kardiomiocitákat egy progenitorszerű állapot felé., Őssejtek, 29., 812–824.

Han, H., Hu, J., Yan, Q., Zhu, J., Zhu, Z., Chen, Y., Sun, J. és Zhang, R. (2016) Csontvelőből származó mesenchymális őssejtek mentse meg a sérült H9c2 sejteket intakt mitokondriumok átvezetésével alagút nanocsöveken keresztül in vitro szimulált ischaemia/reperfúziós modellben, Mol. Med. ismétlés., 13., 1517–1524.

Wang, X., és Gerdes, H.-H. (2015) A mitokondrium átadása alagút nanocsöveken keresztül megmenti az apoptotikus PC12 sejteket, Cell Death Differ., 22., 1181–1191.

Iszlám, MN, Das, SR, Emin, MT, Wei, M., Sun, L., Westphalen, K., Rowlands, DJ, Quadri, SK, Bhattacharya, S. és Bhattacharya, J. (2012) Mitokondriális transzfer a csontvelőből származó stromasejtektől kezdve a pulmonalis alveolusokig véd az akut tüdőkárosodás ellen, Nat. Med., 18., 759–765.

Li, X., Zhang, Y., Yeung, SC, Liang, Y., Liang, X., Ding, Y., Ip, MS, Tse, HF, Mak, JC, és Lian, Q. (2014) Mitokondriális az indukált pluripotens őssejtek által vezetett mezenhimális őssejtek transzferje a légúti hámsejtekbe csillapítja a cigarettafüst okozta károsodást, Am. J. Respir. Sejt. Mol. Biol., 51, 455–465.

Ahmad, T., Mukherjee, S., Pattnaik, B., Kumar, M., Singh, S., Kumar, M., Rehman, R., Tiwari, BK, Jha, KA, Barhanpurkar, AP, Wani, MR, Roy, SS, Mabalirajan, U., Ghosh, B., és Agrawal, A. (2014) A Miro1 szabályozza a sejtek közötti mitokondriális transzportot és fokozza a mesenchymális őssejtek mentési hatékonyságát, EMBO J., 33, 994–1010.

Prockop, D. J. (2012) Mitokondriumok a megmentéshez, Nat. Med., 18., 653–654.

McCully, J. D., Levitsky, S., Del Nido, P. J. és Cowan, D. B. (2016) Mitokondriális transzplantáció terápiás célokra, Clin. Fordítás Med., 5.,16.

Otsu, K., Das, S., Houser, S. D., Quadri, S. K., Bhattacharya, S. és Bhattacharya, J. (2009) Az angiogenezis koncentrációtól függő gátlása mesenchymális őssejtekkel, Vér, 113, 4197–4205.

Mizuno, Y., Ohta, S., Tanaka, M., Takamiya, S., Suzuki, K., Sato, T., Oya, H., Ozawa, T. és Kagawa, Y. (1989) a légzési lánc komplex I. alegységei Parkinson-kórban, Biochem. Biophys. Res. Commun., 163, 1450–1455.

Onopiuk, M., Brutkowski, W., Wierzbicka, K., Wojciechowska, S., Szczepanowska, J., Fronk, J., Lochmuller, H., Gorecki, DC és Zablocki, K. (2009) Mutáció a distrofinban -kódoló gén hatással van az energia metabolizmusára az egér myoblastjaiban, Biochem. Biophys. Res. Commun., 386, 463–466.

Braunwald, E. és Kloner, R. A. Myocardialis reperfúzió: kétélű kard? J. Clin. Invest., 76, 1713–1719.

Aygok, G. A., Marmarou, A., Fatouros, P., Kettenmann, B. és Bullock, R. M. (2008) A mitokondriális károsodás és az agyi véráramlás értékelése súlyos agysérült betegeknél, Acta Neurochir. Suppl., 102, 57–61.

Lotze, MT, Zeh, HJ, Rubartelli, A., Sparvero, LJ, Amoscato, AA, Washburn, NR, Devera, ME, Liang, X., Tor, M. és Billiar, T. (2007) A hálás halottak: a Damageassociated molekuláris mintázatú molekulák és a redukció/oxidáció szabályozza az immunitást, Immunol. Fordulat., 220, 60–81.

Zhang, Q., Raoof, M., Chen, Y., Sumi, Y., Sursal, T., Junger, W., Brohi, K., Itagaki, K. és Hauser, CJ (2010) Keringő mitokondriális DAMP-k gyulladásos reakciókat okozhatnak a sérülésre, Természet, 464, 104–107.

Krysko, O., Love Aaes, T., Bachert, C., Vandenabeele, P. és Krysko, D. V. (2013) A DAMP-k sok arca a rákterápiában, Cell Death Dis., 4, e631.

Levron, J., Willadsen, S., Bertoli, M. és Cohen, J. (1996) Az egér zigótáinak kialakulása a szinkron és aszinkron citoplazmával való fúzió után, Zümmögés. Reprod., 11., 1287–1292.

Cohen, J., Scott, R., Schimmel, T., Levron, J. és Willadsen, S. (1997) A csecsemő születése az anukleát donor petesejt citoplazma átvétele után a befogadó petékbe, Gerely, 350, 186–187.

Zhang, J., Zhuang, G., Zeng, Y., Grifo, J., Acosta, C., Shu, Y. és Liu, H. (2016) Az emberi zigóta pronukleáris transzferéből származó terhesség egy olyan betegnél, akinek letartóztatták az embriókat az IVF után, Reprod. Biomed. Online, 33, 529–533.

Callaway, E. (2016) A háromszemélyes embriók nem képesek legyőzni a mutáns mitokondriumokat, Természet, 533, 445–446.

Clark, M. A. és Shay, J. W. (1982) emlőssejtek mitokondriális transzformációja, Természet, 295, 605–607.

Yang, Y.-W. és Koob, M. D. (2012) Az izolált mitokondriumok átvitele szövettenyésztő sejtekbe, Nukleinsavak Res., 40, e148 – e148.

Gollihue, J. L. és Rabchevsky, A. G. (2017) A terápiás mitokondriális transzplantáció kilátásai, Mitokondrium, 35, 70–79.

Gollihue, J. L., Patel, S. P., Mashburn, C., Eldahan, K. C., Sullivan, P. G. és Rabchevsky, A. G. (2017) Mitokondriális izolációs technikák optimalizálása intraspinalis transzplantációs eljárásokhoz, J. Neurosci. Mód, 287, 1–12.

Szerzői információk

Hovatartozások

Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetem, Bio- és Bioinformatikai Kar, 119991, Moszkva, Oroszország

V. A. Popkov, S. D. Zorov, N. V. Andrianova és V. A. Babenko

Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetem, Belozersky Fizikai-Kémiai Biológiai Intézet, 119991, Moszkva, Oroszország

V. A. Popkov, E. Y. Plotnikov, D. N. Silachev, L. D. Zorova, I. B. Pevzner, S. S. Jankauskas és D. B. Zorov

A PubMed Google Scholar alkalmazásban is kereshet erre a szerzőre