Multirezistentný patogén Staphylococcus aureus v nose - MedMix
Staphylococcus aureus - často multirezistentný patogén - sa vyskytuje hlavne v nose ako prirodzený spoločník u 20 až 30% ľudí.
U 20 až 30 percent ľudí je Staphylococcus aureus prírodným spoločníkom, najmä v nose. Baktéria je tiež známa ako multirezistentný patogén spôsobujúci infekcie rán.
Pre lepšie pochopenie správania sa Staphylococcus aureus v tomto environmentálnom výklenku uskutočnili vedci z Helmholtzovho centra pre výskum infekcií (HZI) v Braunschweigu nedávno takzvanú transkriptómovú štúdiu. To znamená analýzu všetkých aktívnych génov v bunke.
Výsledok ukázal, že baktéria vykazuje veľmi dobrú adaptáciu na stres. A to úpravou jeho metabolizmu. Vďaka tomu je Staphylococcus aureus schopný zmeniť zloženie bunkovej steny alebo absorbovať alebo syntetizovať nízkomolekulárne organické zlúčeniny, a tak prežiť zvýšené koncentrácie solí v nose.
Genetické analýzy Staphylococcus aureus v nose hostiteľa by mali v budúcnosti zlepšiť liečbu symptómov!
Zistenia z genetických analýz zárodkov u hostiteľa a podobnosti medzi rôznymi druhmi Stapyhlococcus aureus by mohli v budúcnosti pomôcť v boji proti multirezistentným patogénom v nose pacientov v nemocniciach. Vedci zverejnili svoje výsledky v časopise Scientific Reports.
Multirezistentný patogén Staphylococcus aureus v nose
Naša nosná dutina je prirodzene kolonizovaná množstvom mikroorganizmov, interakciami medzi sebou navzájom a s ľudským hostiteľom boli doteraz neznáme a zložité a dynamické. Staphylococcus aureus, známy ako obávaný multirezistentný patogén, môže spôsobiť vážne infekcie v nosovej dutine.
Aj keď je prítomnosť Staphylococcus aureus v nose zvyčajne bez symptómov, kolonizácia nosa stále hrá dôležitú úlohu. Pretože je kritickým zdrojom infekcie v populácii a v nemocniciach.
Nebezpečenstvo baktérií MRSA
A môže byť veľmi nebezpečné, ak patogén prenikne do otvorených rán. Už niekoľko rokov sa stáva čoraz väčším problémom, pretože baktérie MRSA sú čoraz bežnejšie - kmene Staphylococcus aureus rezistentné na meticilín, proti ktorým sú mnohé bežné antibiotiká neúčinné.
Dôvod zvýšeného výskytu týchto zárodkov MRSA je stále nejasný a podľa vedcov sa nedá vysvetliť selekčným tlakom spôsobeným samotnými antibiotikami.
Vedci z Helmholtzovho centra pre výskum infekcií sa pokúsili pomocou najmodernejších metód sekvenovania a rozsiahlych bioinformatických analýz vysvetliť, ako sa Staphylococcus aureus presadzuje vo svojom ekologickom výklenku, v nose s okolitými podmienkami a v mikrobiálnom susedstve.
Multirezistentný patogén spôsobujúci infekcie rán
Ako pôvodca infekcií rán u ľudí je Staphylococcus aureus jedným z najbežnejšie študovaných bakteriálnych druhov. Mnoho vedcov podrobne skúmalo jeho správanie v laboratórnych podmienkach in vitro.
S príchodom vysoko výkonného sekvenovania rastie aj záujem o výskum zárodku in vivo, teda jeho správania u ľudí.
Súčasná technológia sekvenovania umožňuje okrem iného analyzovať celú mRNA, t. J. Transkripty všetkých aktívnych génov, zo Staphylococcus, a tak napríklad vyvodiť závery o metabolizme baktérií v ľudskom nose.
Aby sme lepšie pochopili, ako Staphylococcus aureus prežíva vo svojom ekologickom výklenku. To zahŕňa analýzu zárodkov v živom hostiteľovi.
Toto je možné v laboratóriu iba v obmedzenej miere, pretože prirodzené prostredie v nose a interakcie medzi Staphylococcus aureus a jeho ľudským hostiteľom nemožno presne simulovať.
Laboratórny test navyše zanedbáva komplexné bakteriálne spoločenstvo, ktoré žije v nose, kde súťaží o živiny a interaguje so zlatým stafylokokom.
V každom prípade prvé experimenty s bioinformatickou analýzou na úrovni transkriptom ukázali, že správanie sa Staphylococcus aureus sa významne líši od správania pozorovaného in vitro.
Štúdium s tromi predmetmi
Pre pilotnú štúdiu odobrali vedci vzorky z predných nosových dutín trom dobrovoľníkom, ktorí boli nosičmi zárodku v dvoch rôznych časoch.
Dostatočné množstvo materiálu z nosa na dostatočne dobré sekvenovanie RNA bolo veľmi veľkou výzvou, pretože izolovate oveľa viac ľudských buniek ako baktérií.
Okrem toho bolo potrebné pre tieto prvé experimenty ďalej vyvinúť bioinformatické metódy, aby bolo možné jasne rozlíšiť medzi Staphylococcus aureus a inými kmeňmi Staphylococcus v nose. Z týchto analýz už bolo možné jasne rozpoznať prvé trendy.
Vedci analyzovali expresiu všetkých približne 3 000 génov S. aureus, aby získali prehľad o správaní a interakciách Staphylococcus aureus v ľudskom nose. Výsledné transkriptomové profily sa porovnali s profilmi kmeňov S. aureus, ktoré sa kultivovali v laboratórnych podmienkach.
Chytré adaptačné stratégie, nové poznatky
Výsledky odhalili veľmi dômyselné stratégie prispôsobenia zárodku jeho ekologickému výklenku v ľudskom nose.
Vnútorné prostredie nosa je vlhké, slané a veľmi stresujúce prostredie pre mikroorganizmy. Staphylococcus aureus sa prispôsobil tejto environmentálnej nike. Zárodok vykazuje veľmi dobrú adaptáciu na stres prispôsobením svojho biosyntetického metabolizmu.
To umožňuje baktérii zmeniť zloženie bunkovej steny alebo absorbovať alebo syntetizovať takzvané „kompatibilné rozpustené látky“. Jedná sa o malé organické molekuly, ktoré môžu pomôcť bunke prekonať osmotický stres.
Analýzou všeobecných vzorcov génovej expresie a podobností medzi kmeňmi Staphylococcus aureus v rôznych ľudských hostiteľoch môžu teraz vedci získať špeciálne vedomosti o boji proti takýmto organizmom v nose. Hostiteľské prostredie v ľudskom nose má silný vplyv na vyjadrené gény.
Na lepšie pochopenie kolonizácie a rovnováhy medzi oportúnnymi patogénmi a neškodnými spoločníkmi, ako aj infekčné procesy sú potrebné ďalšie štúdie in vivo s viacerými testovanými osobami.