Вирусът, който се лови от езерце, лекува смъртоносно човека антибиотично резистентна инфекция

Предаваща електронна микрография на множество бактериофаги, прикрепени към бактериална клетъчна стена.Увеличи / Предава електронна микрография на множество бактериофаги, прикрепени към бактериална клетъчна стена

През 2012 г. 76-годишният лекар в Кънектикът претърпя операция за ремонт животозастрашаваща издутина в аортната му арка – олюляващото извиване, което закача масивната артерия около сърцето, рутираща кислородна кръв както нагоре, така и надолу. Хирурзите успешно използват синтетик присадка, за да набере жизнения канал. Но скоро след това, упорит филм от бактерии Pseudomonas aeruginosa, устойчиви на лекарства, образувани върху присадката.

Лекарят прекара следващите четири години в борбата с инфекцията, подхлъзване и излизане от болницата. Неговите хирурзи и лекари в Йейл го счете за твърде висок риск за поредната операция и го наложи мега-дози антибиотици, предписани за неопределено време. Лекарствата не можаха да изчистят инфекцията, те просто я събориха достатъчно пази го да не го убиеш. Но хроничното възпаление, което последва пое собствената си такса. Екипът му от лекари започна да се тревожи за имунитета му система отрязваше аортата си. С мрачна перспектива мъж се съгласи през 2016 г. на експериментално лечение: вирус, че изследователи са изловили риболов от близко езерце.

Вирусната хазарт се изплати. Инфекцията се изчисти и той си отиде антибиотици, според казус, публикуван наскоро от Йейлски изследователи и лекари в списанието на Evolution, Medicine, и общественото здраве.

Фаги за вековете

Случаят е клинична печалба за използване на вируси, когато антибиотици не успяват да убият бактериите. Това е една идея, за която десетилетия. Вирусите, които заразяват изключително и убиват бактериите, се наричат “Бактериофаги” или просто “фаги” – са били използвани в бившия съветски съвет републики и някои части на Източна Европа от близо век. Фагите убиват по същия начин като много вируси; фаг заразява гостоприемник клетка, узурпира своята клетъчна машина, за да направи копия на себе си, тогава армията клон избухва, унищожавайки клетката гостоприемник. И има много фаги, които да се използват за потенциални терапии. Например във водни проби някои изследователи са преценили че има 10 фага за всяка бактериална / археална клетка. Да сложа че в перспектива откритият океан се очаква да съдържа 1,2 × 1029 бактериални и археални клетки.

Допълнителна информация

Никога досега не са видени вируси, които могат да убият потоците от бактерии женски мехури. Но в западните страни, фаговата терапия има до голяма степен са предадени от изследователите, като се има предвид успехът на антибиотици. Като такива фагите не успяха да съберат нужните изследване внимание за установяване на тяхната безопасност и ефикасност. Това е се променя сега, макар и бавно, с покачването на антибиотични резистентни бактерии.

Но този фаг на езерцето не е вашият микроб за разнообразие в градината мародер. Фагът, наречен OMKO1, има уникалната способност за сила оцелели бактерии, устойчиви на лекарства, да се изкопаят резистентност. Това е критично. Един от основните аргументи срещу обръщането към фаговата терапия е, че бактериите могат лесно да се развиват съпротива срещу тях. Изследователите имат много доказателства за това. Така някои изследователи се опасяват, че всяка ефективна фагова терапия е обречена на същата безсилна съдба като мнозина от някогашните ни могъщи антибиотици.

Но ако фагите могат да убият бактериите и да накарат оцелелите да се развият уязвими към наркотиците, тогава един-два удара фаг и наркотици биха могли избийте всяка инфекция, устойчива или не. С други думи, „фаг като OMKO1, които изглежда налагат клинично значими компромиси може да представи ефективно решение за неизбежната еволюция на устойчивост на патогенни бактерии “, изследователите от Йейл сключат.

Вирусна КО

Тези изследователи, водени от хирурга Дийпак Нараян и екологията и еволюционният биолог Пол Търнър, искаше точно този тип фаг за болния лекар. За щастие Търнър беше огледал фаги от проби от околната среда, които биха могли да подсилят бактериите в смъртоносен генетичен компромис.

Търнър и неговата лаборатория бяха събрали фаги от канализацията, почвата, езера, реки, потоци и компост. Откриха 42, които можеха заразяват P. aeruginosa, обилен опортюнистичен патоген често установено, че е устойчив на антибиотици. Изследователите бяха мотивиран да продължи след този конкретен патоген, защото е такъв „Готов да се превърне в често срещан [резистентни към лекарства] проблем на заболяването“, Търнър и колегите му писаха през 2016 г. Тоест, подозират го ще стане резистентна към всички потенциални антибиотични лечения в обозримо бъдеще.

Основната идея: Терапевтичните концентрации на антибиотиците са неспособна да проникне в биофилми поради лоша пропускливост и депресия метаболизъм на съставките на биофилма. Phage OMKO1 обаче е в състояние да се реплицира в бактериите, присъстващи в биофилма. На следващо място, биофилм нестабилността възниква като реплики на фаговия OMKO1. И накрая, с биофилм нарушен, терапевтични концентрации на антибиотик може по-добре достигат целевите бактерии и всички клетки, устойчиви на фага Очаква се инфекцията с OMKO1 да бъде по-податлива на антибиотици (т.е. по-малко способни да изтичат). Чан и др.

Интраоперативна снимка, показваща аортен присадък и P. aeruginosa инфекция (стрелка) над миокарда, взета по време на операция до обезпаразитяване и измиване на заразени тъкани. Чан и др.

Сравнително CT изображение, показващо заразена колекция (стрелка) и сайт целенасочена аспирация по време на терапията. Чан и др.

Търнър и екипът му предположиха, че могат да избършат пода с устойчива P. aeruginosa, ако съвпадат фага с типа на лекарствена резистентност, която бактериите носят. Фаги, като всички убийци вируси, трябва да могат да разпознаят и да се възползват от потенциал клетка-домакин, преди да може да нахлуе и убие. Грипни вируси по известен начин направете това, като застопорите сиаловите киселини, които висят от външната страна на човешки клетки в дихателните пътища.

Удобно е, че P. aeruginosa осуетява много антибиотици, използвайки малко на машини, наречени изпускателна помпа. Това молекулярно устройство работи a прилича на помпа за шахта, създавайки пори в клетката, през която тя активно изпомпва определени антибиотици, преди те да причинят клетъчно увреждане. Като такава помпата е разположена отвън мембрана – където фагите могат да се придържат към нея.

В своето проучване Търнър и компания откриха един фаг, който заразена P. aeruginosa, като хване част от тази помпа, част наречена външна мембрана porin M. Фагът е събран от Dodge Pond, на около 65 км източно от Йейл. Изследователите го нарекоха OMKO1 или фаза №1, зависима от външната мембрана на пор

Ако смъртоносните бактерии имат помпата, фагът може да се хване и да ги убие. Ако бактериите липсват помпата или имат мутант, счупена версия, това означава, че фаг не може да влезе и убие – но стандартните антибиотици могат.

Спасяването на лекаря

В ранните лабораторни тестове, публикувани в Scientific Reports през 2016 г., Търнър и неговата лаборатория показаха, че като P. aeruginosa е развила съпротива до OMKO1, той стана по-податлив на антибиотично лечение. Да се проверяват дали този фаг един ден може да бъде клинично полезен, те тестван върху няколко щама P. aeruginosa, които колегите от Йейл се е изолирал от пациенти – включително и хроничен инфекция на присадка на аортна арка.

Докато Търнър и неговата лаборатория вършеха работата си, лекарят здравето продължава да се изплъзва. Лекарите и изследователите направиха смелото решение да изпробваме фага. Събраната лаборатория на Търнър изхвърляне на бактерии от фистула, образувана в лекаря гърдите и го смеси с фаг. Езерният вирус е убил повечето от бактериите и ресенсибилизира оцелелите към антибиотици. с такива обещаващи лабораторни резултати, екипът получи спешна ситуация разследващо ново одобрение на наркотици от храните и лекарствата Прилагане за лечение на болния лекар с фага на водоема.

С привидно разпадащата се аорта на лекар, Нараян и Екипите на Търнър инжектират висока доза пречистен OMKO1 вътре комбинация с антибиотика цефтазидим директно в фистула в гърдите му.

На следващия ден лекарят имаше стабилни жизнени показатели и нямаше оплаквания. Впоследствие е освободен от болницата. вещи гледаха нагоре чак след четири седмици, когато гърдите му раниха започна кървене. Лекарите нямаха друг избор, освен да извършат спешна помощ хирургия. С отворени гърди хирурзите установили, че е кост фрагмент от гръдната му кост се беше откъснал и пробил аортата му. Но това, което не откриха, е някакво доказателство за P. aeruginosa infection. Хирурзите поправиха щети и замениха аортата graft. Малко след това го свалиха с антибиотици и той беше оттогава.

Изследователите заключиха, че фагът е критичен за отървавайки лекаря на смъртоносната му инфекция. „Случайно контролирани изпитвания, разглеждащи приложението на фаги като помощни средства, могат да разкрият подобрени клинични резултати в случай на непохватна инфекция, “ те написаха.

Засега те заключават: „настоящото казус показва случайна възможност за един фаг очевидно да разреши бактериална инфекция, при която преди лечението се разбират на еволюционен механизъм… информираната в основата бактериална резистентност изборът на фаг, използван в експерименталната терапия. ”

Еволюция, медицина и обществено здраве, 2018. DOI: 10.1093 / emph / eoy005 (Относно DOI).

Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: