Επιστήμονες από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang (NTU) της Σιγκαπούρης και το Πανεπιστήμιο της Γενεύης (UNIGE) ανακάλυψαν έναν νέο μηχανισμό που επιτρέπει την εξουδετέρωση ανθεκτικών στα αντιβιοτικά βακτηρίων, προσφέροντας ελπίδα για ταχύτερη επούλωση χρόνιων τραυμάτων. Τα χρόνια τραύματα, όπως τα έλκη διαβητικού ποδιού, επηρεάζουν περίπου 18,6 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως κάθε χρόνο και αποτελούν σημαντική πρόκληση για τη δημόσια υγεία, καθώς συχνά οδηγούν σε επιπλοκές και ακρωτηριασμούς κάτω άκρων.
Ο ρόλος του Enterococcus faecalis
Η νέα μελέτη, που δημοσιεύεται στο Science Advances, επικεντρώθηκε στο ευκαιριακό βακτήριο Enterococcus faecalis, το οποίο αποδεικνύεται ότι εμποδίζει ενεργά την επούλωση των τραυμάτων. Αντί να βασίζεται σε μια συμβατική τοξίνη, το βακτήριο χρησιμοποιεί μια προηγουμένως άγνωστη μεταβολική διαδικασία, γνωστή ως εξωκυτταρική μεταφορά ηλεκτρονίων (EET), η οποία παράγει συνεχώς υπεροξείδιο του υδρογόνου. Αυτή η ένωση προκαλεί οξειδωτικό στρες στα κερατινοκύτταρα, τα κύτταρα του δέρματος που ευθύνονται για την επιδιόρθωση των ιστών, εμποδίζοντας τα να μεταναστεύσουν και να κλείσουν τις πληγές.
Οξειδωτικό στρες και παρεμπόδιση της επούλωσης
Το υπεροξείδιο του υδρογόνου, γνωστό για τη χρήση του ως απολυμαντικό και λευκαντικό, είναι εξαιρετικά δραστικό όταν παράγεται απευθείας μέσα σε ένα μολυσμένο τραύμα. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η παραγωγή αυτής της ένωσης ενεργοποιεί έναν κυτταρικό αμυντικό μηχανισμό που σχετίζεται με λανθασμένα πτυχωμένες πρωτεΐνες, παραλύοντας τα κερατινοκύτταρα. Ως αποτέλεσμα, τα κύτταρα δεν μπορούν να μεταναστεύσουν και να επουλώσουν την πληγή, οδηγώντας σε χρόνια φλεγμονή και αυξημένο κίνδυνο επιπλοκών.
Γενετικά τροποποιημένα βακτήρια και καταλάση
Για να επιβεβαιώσουν τον ρόλο της διαδικασίας EET, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα γενετικά τροποποιημένο στέλεχος του E. faecalis που δεν μπορούσε να παράγει υπεροξείδιο του υδρογόνου. Το αποτέλεσμα ήταν ότι η παραγωγή της βλαβερής ένωσης μειώθηκε σημαντικά και η επούλωση των κυττάρων του δέρματος αποκαταστάθηκε. Στη συνέχεια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν καταλάση, ένα φυσικό αντιοξειδωτικό ένζυμο που διασπά το υπεροξείδιο του υδρογόνου, για να επεξεργαστούν τα κύτταρα δέρματος. Η θεραπεία αυτή μείωσε το οξειδωτικό στρες και επέτρεψε στα κερατινοκύτταρα να μεταναστεύσουν και να επουλώσουν τις πληγές αποτελεσματικά.
Νέες στρατηγικές πέρα από τα αντιβιοτικά
Αυτή η ανακάλυψη είναι σημαντική, καθώς παραδοσιακές στρατηγικές βασισμένες σε αντιβιοτικά γίνονται ολοένα και πιο αναποτελεσματικές λόγω της αυξανόμενης αντοχής των βακτηρίων. «Ο ίδιος ο μεταβολισμός του βακτηρίου λειτουργεί ως το όπλο του», εξηγεί ο αναπληρωτής καθηγητής Guillaume Thibault, συντονιστής της μελέτης στο NTU. «Αντί να προσπαθούμε να εξαλείψουμε το βακτήριο με αντιβιοτικά – μια στρατηγική που προάγει την αντοχή – μπορούμε τώρα να στοχεύσουμε τα επιβλαβή προϊόντα που παράγει και να αποκαταστήσουμε τη διαδικασία επούλωσης».
Πιθανές εφαρμογές στην κλινική πρακτική
Η ανακάλυψη αυτή ανοίγει το δρόμο για νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις σε χρόνιες πληγές, συμπεριλαμβανομένων των επιδέσμων εμπλουτισμένων με αντιοξειδωτικά όπως η καταλάση. Τέτοιες στρατηγικές θα μπορούσαν να μειώσουν τον χρόνο επούλωσης, να περιορίσουν τη φλεγμονή και να μειώσουν τον κίνδυνο επιπλοκών και ακρωτηριασμών. Η έρευνα επισημαίνει ότι η στοχευμένη διαχείριση των βακτηριακών προϊόντων μπορεί να γίνει πιο αποτελεσματική από την πλήρη εξάλειψη του βακτηρίου, ειδικά σε περιπτώσεις όπου η αντοχή στα αντιβιοτικά αποτελεί πρόβλημα.
Σημασία για την υγεία των ασθενών
Τα χρόνια τραύματα επηρεάζουν ιδιαίτερα άτομα με διαβήτη, καθώς η αυξημένη γλυκόζη στο αίμα επιβραδύνει τη φυσική διαδικασία επούλωσης. Οι νέες στρατηγικές, επικεντρωμένες στον περιορισμό του οξειδωτικού στρες και της βλάβης των κυττάρων, μπορούν να προσφέρουν ελπίδα για τη βελτίωση της ποιότητας ζωής αυτών των ασθενών και τη μείωση της νοσηρότητας. Μακροπρόθεσμα, οι εφαρμογές της μελέτης θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε καινοτόμες θεραπείες για μη επουλώσιμα τραύματα, ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα στην παγκόσμια δημόσια υγεία.
Η συνεργασία μεταξύ NTU και UNIGE αποκάλυψε έναν νέο, προηγουμένως άγνωστο μηχανισμό μέσω του οποίου τα ανθεκτικά βακτήρια εμποδίζουν την επούλωση των ιστών. Η στόχευση της παραγωγής υπεροξειδίου του υδρογόνου αντί της πλήρους εξάλειψης του βακτηρίου προσφέρει μια υποσχόμενη στρατηγική για την αντιμετώπιση χρόνιων τραυμάτων. Αυτή η ανακάλυψη αναδεικνύει τη σημασία της κατανόησης του βακτηριακού μεταβολισμού και ανοίγει τον δρόμο για νέες θεραπείες που θα μπορούσαν να μειώσουν τον χρόνο επούλωσης, να περιορίσουν τις επιπλοκές και να βελτιώσουν σημαντικά τη ζωή εκατομμυρίων ασθενών παγκοσμίως.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!