Мулти-устойчив патоген Staphylococcus aureus в носа - MedMix
Staphylococcus aureus - често мулти-устойчив патоген - се среща главно в носа като естествен спътник при 20 до 30% от хората.
При 20 до 30 процента от хората Staphylococcus aureus е естествен спътник, особено в носа. Бактерията е известна още като мулти-устойчив патоген, причиняващ инфекции на рани.
За да се разбере по-добре поведението на Staphylococcus aureus в тази екологична ниша, учени от Центъра за изследване на инфекции Helmholtz (HZI) в Брауншвайг наскоро извършиха така нареченото изследване на транскриптома. Това означава анализ на всички активни гени в клетката.
Резултатът показа, че бактерията показва много добра адаптация към стреса. И то чрез адаптиране на метаболизма му. В резултат на това Staphylococcus aureus е в състояние да промени своя състав на клетъчната стена или да абсорбира или синтезира органични съединения с ниско молекулно тегло и по този начин да оцелее при повишени концентрации на сол в носа.
Генетичните анализи на Staphylococcus aureus в носа на гостоприемника трябва да подобрят лечението на симптомите в бъдеще!
Констатациите от генетичните анализи на зародиша в гостоприемника и приликите между различните видове Stapyhlococcus aureus биха могли в бъдеще да помогнат за борба с многоустойчиви патогени в носа на пациенти в болници. Учените публикуват резултатите си в списанието Scientific Reports.
Мулти-устойчив патоген Staphylococcus aureus в носа
Нашата носна кухина е естествено колонизирана от множество микроорганизми, взаимодействията помежду си и с човешкия гостоприемник със сложност и динамика, които преди не са били известни. Известен като страховит, многоустойчив патоген, Staphylococcus aureus може да причини сериозни инфекции в носната кухина.
Дори ако присъствието на Staphylococcus aureus в носа обикновено е без симптоми, колонизацията на носа все още играе важна роля. Тъй като е критичен източник на инфекция сред населението и в болниците.
Опасност от MRSA бактерии
И може да бъде много опасно, ако патогенът проникне в отворени рани. През последните години това се превръща във все по-голям проблем, тъй като MRSA бактериите - резистентни към метицилин щамове на Staphylococcus aureus, срещу които много често срещани антибиотици са неефективни - стават все по-често срещани.
Причината за увеличената поява на тези MRSA микроби все още не е ясна и според изследователите не може да се обясни единствено с селективния натиск, причинен от антибиотиците.
Учените от Центъра за изследване на инфекции Хелмхолц се опитаха да използват най-съвременните методи за секвениране и обширни биоинформативни анализи, за да обяснят как Staphylococcus aureus се утвърждава в своята екологична ниша, носа с условията на околната среда и микробиалния квартал.
Мулти-устойчив патоген, причиняващ инфекции на рани
Като причинител на раневите инфекции при хората, Staphylococcus aureus е един от най-изследваните бактериални видове. Многобройни изследователи са изследвали подробно поведението му в лабораторни условия, in vitro.
С появата на високопроизводително секвениране също се увеличава интересът към изследване на зародиша in vivo, т.е.поведението му при хората.
Настоящата технология за секвениране дава възможност, наред с други неща, да се анализира цялата мРНК, т.е. транскриптите на всички активни гени, от Staphylococcus и по този начин, например, да се направят заключения относно метаболизма на бактериите в човешкия нос.
За да се разбере по-добре как Staphylococcus aureus оцелява в своята екологична ниша. Това включва анализ на зародиша в живия гостоприемник.
Това е възможно само в ограничена степен в лабораторията, тъй като естествената среда в носа и взаимодействията между Staphylococcus aureus и неговия човешки приемник не могат да бъдат точно симулирани.
В допълнение, лабораторният тест пренебрегва сложната бактериална общност, която живее в носа, където се конкурира за хранителни вещества и взаимодейства със Staphylococcus aureus.
Във всеки случай първите експерименти с биоинформативна оценка на ниво транскриптом показват, че поведението на Staphylococcus aureus се различава значително от поведението, наблюдавано in vitro.
Учете се с три предмета
За пилотното проучване учените взеха проби от предните носни кухини от трима доброволци, които са били носители на зародиша в две различни времена.
Извличането на достатъчно пробен материал от носа за достатъчно добро секвениране на РНК беше много голямо предизвикателство, тъй като изолирате много повече човешки клетки, отколкото бактерии.
В допълнение, биоинформативните методи трябва да бъдат допълнително разработени за тези първи експерименти, за да може ясно да се прави разлика между Staphylococcus aureus и други щамове на Staphylococcus в носа. Първите тенденции вече могат да бъдат разпознати много ясно от тези анализи.
За да получат преглед на поведението и взаимодействията на Staphylococcus aureus в човешкия нос, учените анализираха експресията на всички около 3000 гена на S. aureus. Получените профили на транскриптома са сравнени с тези на щамове S. aureus, които са култивирани в лабораторни условия.
Умни стратегии за адаптация, нови прозрения
Резултатите разкриха много умни стратегии за адаптиране на зародиша към неговата екологична ниша в човешкия нос.
Вътрешната среда на носа е влажна, солена и много стресираща среда за микроорганизмите. Staphylococcus aureus се е адаптирал към тази екологична ниша. Зародишът показва много добра адаптация към стреса, като адаптира своя биосинтетичен метаболизъм.
Това позволява на бактерията да промени своя състав на клетъчната стена или да абсорбира или синтезира така наречените „съвместими разтворени вещества“. Това са малки органични молекули, които могат да помогнат на клетката да преодолее осмотичния стрес.
Като анализират общите модели на генна експресия и приликите между щамовете Staphylococcus aureus при различни човешки гостоприемници, учените вече са в състояние да получат специални знания, за да се борят с такива организми в носа. Средата на гостоприемник в човешкия нос оказва силно влияние върху експресираните гени.
За да се разбере по-добре колонизацията и баланса между опортюнистични патогени и безвредни спътници, както и инфекциозни процеси, са необходими допълнителни in vivo проучвания с повече тествани лица.