Επιστήμονες από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang (NTU) της Σιγκαπούρης και το Πανεπιστήμιο της Γενεύης στην Ελβετία ανακάλυψαν έναν νέο τρόπο που μπορεί να επιταχύνει την επούλωση χρόνιων τραυμάτων μολυσμένων από υπερμικρόβια – ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια. Η διεθνής ομάδα, με επικεφαλής τον Αναπληρωτή Καθηγητή Guillaume Thibault του NTU και την Καθηγήτρια Kimberly Kline του UNIGE, αποκάλυψε πώς η εξουδετέρωση των βακτηριακών προϊόντων αντί της πλήρους εξόντωσης των μικροβίων μπορεί να επαναφέρει την ικανότητα των κυττάρων του δέρματος να αναγεννώνται.
Η σημασία των χρόνιων τραυμάτων
Παγκοσμίως, περίπου 18,6 εκατομμύρια άνθρωποι αναπτύσσουν διαβητικά έλκη ποδιού κάθε χρόνο, με έως ένα στα τρία άτομα με διαβήτη να διατρέχουν τον κίνδυνο να εμφανίσουν έλκος κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Τα χρόνια τραύματα αποτελούν κύρια αιτία ακρωτηριασμού των κάτω άκρων και συχνά επιπλέκονται από επίμονες λοιμώξεις που εμποδίζουν την επούλωση. Στη Σιγκαπούρη, τα χρόνια τραύματα όπως τα έλκη διαβητικού ποδιού, οι τραυματισμοί από πίεση και τα φλεβικά έλκη των ποδιών καταγράφουν πάνω από 16.000 κρούσματα ετησίως, ιδιαίτερα μεταξύ ηλικιωμένων και ατόμων με διαβήτη.
Ο ρόλος του Enterococcus faecalis
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Science Advances, δείχνει ότι ένα κοινό βακτήριο, το Enterococcus faecalis (E. faecalis), εμποδίζει ενεργά την επούλωση πληγών. Το E. faecalis είναι ένα ευκαιριακό παθογόνο που συχνά εμπλέκεται σε χρόνιες λοιμώξεις, όπως τα διαβητικά έλκη ποδιού, τα οποία είναι δύσκολο να αντιμετωπιστούν και συχνά δεν επουλώνονται, αυξάνοντας τον κίνδυνο επιπλοκών και ακρωτηριασμού. Επιπλέον, η αντοχή του σε αντιβιοτικά καθιστά τη θεραπεία των λοιμώξεων ακόμη πιο δύσκολη.
Μηχανισμός που διαταράσσει την επούλωση
Η ομάδα αποκάλυψε ότι, αντί να παράγει συμβατικές τοξίνες, το E. faecalis χρησιμοποιεί μια μεταβολική διαδικασία γνωστή ως εξωκυτταρική μεταφορά ηλεκτρονίων (EET). Η διαδικασία αυτή παράγει συνεχώς υπεροξείδιο του υδρογόνου, ένα εξαιρετικά δραστικό είδος οξυγόνου που προκαλεί οξειδωτικό στρες στα κερατινοκύτταρα – τα κύτταρα του δέρματος υπεύθυνα για την επιδιόρθωση των ιστών. Το οξειδωτικό στρες ενεργοποιεί έναν κυτταρικό αμυντικό μηχανισμό γνωστό ως απόκριση ξεδιπλωμένης πρωτεΐνης, ο οποίος παραλύει τα κύτταρα, εμποδίζοντας την μετακίνησή τους για να κλείσουν την πληγή.
Εργαστηριακά πειράματα και γενετική απόδειξη
Για να επιβεβαιώσουν τον ρόλο της οδού EET, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα γενετικά τροποποιημένο στέλεχος E. faecalis που δεν διέθετε αυτή τη μεταβολική διαδρομή. Τα βακτήρια αυτά παρήγαγαν σημαντικά λιγότερο υπεροξείδιο του υδρογόνου και δεν εμποδίζουν πλέον την επούλωση των πληγών. Αυτό έδειξε ξεκάθαρα ότι η παραγωγή ROS ήταν ο κύριος μηχανισμός διαταραχής των κυττάρων του δέρματος.
Εξουδετέρωση ROS με καταλάση
Η ομάδα δοκίμασε στη συνέχεια αν η εξουδετέρωση του υπεροξειδίου του υδρογόνου θα μπορούσε να αντιστρέψει τη βλάβη. Τα κερατινοκύτταρα επεξεργάστηκαν με καταλάση, ένα φυσικό αντιοξειδωτικό ένζυμο που διασπά το υπεροξείδιο του υδρογόνου. Το αποτέλεσμα ήταν μείωση του κυτταρικού στρες και αποκατάσταση της ικανότητας των κυττάρων να μεταναστεύουν και να επουλώνουν τις πληγές. Αυτή η στρατηγική προσφέρει μια νέα προσέγγιση για την αντιμετώπιση ανθεκτικών στα αντιβιοτικά στελεχών, χωρίς να απαιτείται η εξάλειψη των βακτηρίων.
Νέες θεραπευτικές προοπτικές
«Ο ίδιος ο μεταβολισμός των βακτηρίων είναι το όπλο τους – κάτι που δεν ήταν γνωστό προηγουμένως», δήλωσε ο Αναπληρωτής Καθηγητής Thibault. «Αντί να επικεντρωνόμαστε στην εξόντωση των βακτηρίων με αντιβιοτικά, μπορούμε να μπλοκάρουμε τα επιβλαβή προϊόντα που παράγουν, αποκαθιστώντας την επούλωση των πληγών». Η μελέτη καθιερώνει μια άμεση σύνδεση μεταξύ του βακτηριακού μεταβολισμού και της δυσλειτουργίας των κυττάρων ξενιστή, ανοίγοντας νέους δρόμους για θεραπευτικές παρεμβάσεις.
Μελλοντικές εφαρμογές
Οι ερευνητές προτείνουν ότι οι επίδεσμοι τραυμάτων εμπλουτισμένοι με αντιοξειδωτικά, όπως η καταλάση, θα μπορούσαν να αποτελέσουν αποτελεσματική θεραπεία στο μέλλον. Τέτοιες προσεγγίσεις ενδέχεται να μειώσουν τον χρόνο επούλωσης, να περιορίσουν τις επιπλοκές και να μειώσουν τον κίνδυνο ακρωτηριασμών, προσφέροντας νέες ελπίδες για εκατομμύρια ασθενείς με χρόνιες πληγές παγκοσμίως.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!