MANCHESTER, Anglia – Ludzki nos nie jest dokładnie najlepszym miejscem dla bakterii. Ma ograniczoną ilość miejsca i pożywienia dla mikrobów. A jednak może tam żyć ponad 50 gatunków bakterii. Jedną z nich jest Staphylococcus aureus, najlepiej znany po prostu jako staph. Bakteria ta może powodować poważne infekcje skóry, krwi i serca. W szpitalach może przekształcić się w superbakterię zwaną MRSA, która jest niezwykle trudna do wyleczenia. Teraz naukowcy odkryli, że ludzki nos może pomieścić nie tylko gronkowca, ale także jego naturalnego wroga.
Tym wrogiem jest inny zarazek. I tworzy związek, który pewnego dnia może być wykorzystany jako nowy lek do walki z MRSA.
Educators and Parents, Sign Up for The Cheat Sheet
Cotygodniowe aktualizacje, które pomogą Ci wykorzystać Science News for Students w środowisku nauczania
„Nie spodziewaliśmy się tego znaleźć”, mówi Andreas Peschel. Zajmuje się on badaniem bakterii na Uniwersytecie w Tybindze w Niemczech. „Próbowaliśmy po prostu zrozumieć ekologię nosa, aby zrozumieć, w jaki sposób S. aureus powoduje problemy”. Peschel mówił na briefingu informacyjnym 26 lipca, tutaj, podczas EuroScience Open Forum.
Ciało ludzkie jest pełne zarazków. Rzeczywiście, ciało gości więcej mikrobowych autostopowiczów niż to robi ludzkich komórek. Wiele różnych gatunków zarazków żyje wewnątrz nosa. Tam walczą między sobą o ograniczone zasoby. I są w tym ekspertami. Tak więc studiowanie bakterii nosowych może być dobrym sposobem dla naukowców na poszukiwanie nowych leków, powiedział Peschel. Cząsteczki, których mikroby używają do walki między sobą, mogą stać się narzędziami dla medycyny.
Istnieje ogromna zmienność w mikrobach nosowych od jednej osoby do drugiej. Na przykład, S. aureus żyje w nosie mniej więcej 3 na 10 osób. U pozostałych 7 na 10 nie ma po nim śladu.
Próba wyjaśnienia tej różnicy skłoniła Peschela i jego kolegów do zbadania, w jaki sposób mikroby sąsiadujące z nosem wchodzą w interakcje. Podejrzewali, że ludzie, którzy nie są nosicielami gronkowca, mogą mieć innych drobnoustrojowych autostopowiczów, którzy blokują gronkowca przed rozwojem.
Aby to sprawdzić, zespół pobrał płyny z nosów ludzi. W tych próbkach znaleźli 90 różnych typów, lub szczepów, Staphylococcus. Jeden z nich, S. lugdunensis, zabił S. aureus, gdy te dwa szczepy były hodowane razem w naczyniu.
Następnym krokiem było ustalenie, jak S. lugdunensis to zrobił. Naukowcy zmutowali DNA zabójczego zarazka, aby stworzyć wiele różnych wersji jego genów. Ostatecznie skończyło się na jednym zmutowanym szczepie, który nie zabijał już złego gronkowca. Kiedy porównali jego geny z genami zabójczych szczepów, znaleźli różnicę. To unikalne DNA w zabójczych typach stworzyło antybiotyk. Był to antybiotyk zupełnie nowy dla nauki. Naukowcy nazwali go lugdunin.
Jedna z najbardziej śmiercionośnych form gronkowca znana jest jako MRSA (wymawiane „MUR-suh”). Jego inicjały są skrótem od metycylinoopornego Staphylococcus aureus. Jest to bakteria, której normalne antybiotyki nie są w stanie zabić. Ale lugdunin może. Wiele bakterii wykształciło zdolność do opierania się niszczącemu działaniu jednego lub kilku ważnych antybiotyków. Tak więc wszystko – jak ta nowa lugdunina – co nadal może zniszczyć te zarazki, staje się bardzo atrakcyjne dla medycyny. Rzeczywiście, nowe badania pokazują, że lugdunina może również zabić lekooporny szczep bakterii Enterococcus.
Zespół ten następnie zmierzył się z S. lugdunensis przeciwko zarazkom S. aureus w probówkach i u myszy. Za każdym razem nowa bakteria pokonywała złe zarazki Staph.
Gdy badacze pobrali próbki z nosów 187 pacjentów szpitala, odkryli, że te dwa rodzaje bakterii rzadko żyły razem. S. aureus był obecny u 34,7 procent ludzi, którzy nie nosili S. lugdunensis. Ale tylko 5,9 procent osób z S. lugdunensis w nosie miało również S. aureus.
Grupa Peschela opisała te wyniki 28 lipca w Nature.
Lugdunin oczyścił infekcję skórną gronkowca u myszy. Ale nie jest jasne, jak działa ten związek. Może on uszkadzać zewnętrzne ściany komórkowe złego gronkowca. Jeśli to prawda, oznacza to, że może też uszkodzić ludzkie komórki. A to może ograniczyć jego zastosowanie u ludzi do leku, który jest stosowany na skórę, mówią inni badacze.
Peschel i współautor Bernhard Krismer sugerują również, że sama bakteria może być dobrym probiotykiem. Jest to mikrob, który pomaga zapobiegać nowym infekcjom, a nie zwalczać już istniejące. Uważają oni, że lekarze mogą być w stanie umieścić S. lugdunensis w nosach wrażliwych pacjentów szpitala, aby utrzymać infekcje gronkowca z dala.
Kim Lewis studiuje antybiotyki na Northeastern University w Bostonie, Mass. On zgadza się, w ogóle, że studiowanie mikrobów w nosie może pomóc naukowcom znaleźć potencjalne nowe leki. Bakterie i inne drobnoustroje w ludzkim ciele i na jego powierzchni są wspólnie określane jako nasz mikrobiom (MY-kro-BY-ohm). Ale jak dotąd, mówi Lewis, naukowcy znaleźli tylko garstkę potencjalnych nowych antybiotyków poprzez badanie ludzkiego mikrobiomu. (Jeden z nich nazywa się laktokilina.)
Lewis uważa, że lugdunina może być korzystna do stosowania poza organizmem. Ale może nie działać jako lek, który leczy infekcje w całym organizmie. A to, dodaje, są rodzaje antybiotyków, które lekarze stosują najczęściej.
.