باحثون إسرائيليون يفكون آلية عمل "البكتيريا المفترسة"

يتم القضاء على الرسول الذي من المفترض أن يتصل بالخلايا المناعية قبل أن يمضي في طريقه

ماريت سلون، هآرتس، والا نيوز!

الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/strptoca.html

تسبب مجموعة البكتيريا العقدية A الذبحة الصدرية (التهاب الحلق) و"احمرار" في الجلد، وهي أمراض بسيطة نسبيًا تزول من تلقاء نفسها أو بمساعدة المضادات الحيوية. لكن نفس البكتيريا قادرة على التسبب في حالات عدوى خطيرة وحتى مهددة للحياة، عندما تخترق مجرى الدم أو الأنسجة العضلية أو الأنسجة الدهنية أو الرئة. أخطر مرضين تسببهما العقدية A هما "متلازمة الصدمة السامة"، التي تسبب انخفاضًا سريعًا في ضغط الدم وتلفًا متعدد الأجهزة، و"متلازمة البكتيريا المفترسة" التي تتجلى في التدمير السريع للأنسجة. هذه الأمراض تؤثر على كل من البالغين والأطفال.

في العقدين الأخيرين، كانت هناك زيادة في جميع أنحاء العالم في حدوث الأمراض القاتلة التي تسببها المكورات العقدية أ. تظهر الدراسات التي أجراها في إسرائيل فريق من علماء الأحياء الدقيقة من كلية الطب في الجامعة العبرية ومركز هداسا الطبي أن 3.7 شخصًا من بين 100,000 ألف ظهرت عليهم أعراض البكتيريا المفترسة.
وفي منطقة القدس يصل عددهم إلى 11 من أصل 100,000 (ربما بسبب كثافة السكن) وفي الأطفال المصابين بالجديري المائي ترتفع الإصابة إلى 61 من بين 100,000.

تسبب البكتيريا بسرعة أضرارًا موضعية واسعة النطاق، والتي تتجلى في نخر الأنسجة الرخوة - الدهون والعضلات والأغشية المحيطة بالعضلات. تحدث الوفاة عادة بسبب فشل جهازي ناتج عن الانتشار السريع للبكتيريا التي تغزو الدم وتنتقل في جميع أنحاء الجسم. عندما يصل مثل هذا المريض إلى المستشفى، يجب تحديد المرض بسرعة ويجب إعطاء العلاج بالمضادات الحيوية المناسبة وفي نفس الوقت يجب إزالة الأنسجة الميتة جراحياً. ورغم ذلك قد تصل نسبة الوفيات إلى حوالي 80%.

ما الذي يميز البكتيريا المفترسة؟ هل تحتوي على جينات خاصة تجعلها عنيفة إلى هذا الحد؟ يحاول فريق علماء الأحياء الدقيقة، الذي يضم البروفيسور إيمانويل هانسكي من كلية الطب في الجامعة العبرية، والدكتور ألون موزيس من مركز هداسا الطبي والدكتور كارلوس هيدالغو-جراس من مختبر هانسكي، الإجابة على هذه الأسئلة.

بعد الإصابة بالبكتيريا، يحدث تجنيد عام لخلايا الجهاز المناعي في الجسم. عندما تغزو البكتيريا الأنسجة، يتم إرسال إشارات من الأنسجة تخبر جهاز المناعة بالبدء في التعبئة. خلايا الجهاز المناعي من النوع العدلي هي أول الخلايا التي يتم تجنيدها. هذه الخلايا تتجول باستمرار في الدم، وعندما تتلامس مع الإشارات الكيميائية التي تفرزها الأنسجة، يتم تنشيطها، وتهاجر إلى موقع غزو العامل المعدي، وتبتلع البكتيريا وتدمرها. هذا هو خط الدفاع الأول لجهاز المناعة ضد معظم البكتيريا.

عادة، عند فحص الأنسجة المصابة بالبكتيريا تحت المجهر، يتم العثور على تراكم كبير من العدلات في منطقة الإصابة. لكن عندما تنظر تحت المجهر إلى الأنسجة الملوثة بالبكتيريا المفترسة، تجد كمية كبيرة جدًا من البكتيريا وغيابًا شبه كامل للعدلات. وبالتالي فإن البكتيريا المفترسة تمنع جهاز المناعة من التنظيم للقضاء عليها، وبالتالي يمكنها أن تستمر في عمل القتل وتتسبب في النهاية في وفاة ضحيتها. أرادت مجموعة الباحثين التحقق من كيفية تمكنه من القيام بذلك.

اكتشف الباحثون أنه في المادة الوراثية للبكتيريا المفترسة هناك موقع، بطريقة متناقضة على ما يبدو، مسؤول على ما يبدو عن الحد من عنف البكتيريا. ومن ناحية أخرى، يقول هانسكي: "لقد استقالت معظم البكتيريا العقدية من المجموعة (أ) من هذا الموقع". "بعضهم فقده، وفي البعض الآخر خضع لطفرة حالت دون التعبير عن الجينات الموجودة فيه، وفي البعض الآخر يمكنك العثور على بقايا غير نشطة من الجينات في الموقع".

وفي العامين الماضيين، جمع الباحثون البكتيريا المفترسة من الأنسجة البشرية المصابة، واختبروا هذا الموقع في الجينوم الخاص بهم. "لقد اكتشفنا أن هذا الموقع الخاص موجود بالكامل في البكتيريا المفترسة، ولكنه غير نشط لسبب ما. وعندما بحثنا في الموقع بعمق، اكتشفنا أن جينًا معينًا مسؤولاً عن تكوين الببتيد (سلسلة من الأحماض الأمينية) التي تنشط الموقع، يكون غير نشط بسبب طفرة. يقول هانسكي: "لقد افترضنا أنه إذا تم إنشاء هذا الببتيد، فإنه سينشط الجينات الموجودة في الموقع وبالتالي يقلل من عنف البكتيريا".

وقام الباحثون بتخليق الببتيد في المختبر وحقنه في الفئران، التي تطور لديها متلازمة البكتيريا المفترسة المشابهة للإنسان وتكون بمثابة نموذج للمرض الذي يصيب الإنسان. "عندما حقننا هذا الببتيد مع البكتيريا المفترسة في الفئران النموذجية، رأينا أن هناك تجنيد لخلايا الدم البيضاء في المنطقة التي تم حقن البكتيريا فيها، وتوقفت العدوى ونجت جميع الفئران في التجربة،" قال هانسكي. يقول. "كان السؤال التالي هو ما هي آلية عمل الببتيد وكيف ترتبط بدرجة عنف البكتيريا المفترسة."

وكشفت الدراسة أن الببتيد يمنع البكتيريا المفترسة من تنفيذ خطتها. تنتج البكتيريا بروتينًا يكسر أحد مجندي العدلات، المعروف باسم IL-8، والذي تفرزه الأنسجة الملوثة بالبكتيريا. يمنع تدهور IL-8 تجنيد العدلات في الأنسجة التالفة. وقد منع الببتيد الذي حقنوه في الفئران البكتيريا المفترسة من تحطيم مُجند IL-8، وبالتالي خفض مستوى عنف البكتيريا بشكل كبير. والدراسة التي تعرض آلية بقاء البكتيريا المفترسة على قيد الحياة، على وشك النشر قريبا في المجلة الطبية "ذا لانسيت".

يقول هانسكي: "إن السؤال عن سبب تحول أقلية فقط من المكورات العقدية من المجموعة أ إلى آكلات اللحوم يظل مفتوحًا". "على الرغم من أننا حددنا آلية عنف البكتيريا المفترسة، إلا أنه ليس من الواضح لنا بعد لماذا تسبب البكتيريا الأخرى من نفس المجموعة، والتي فقدت أيضًا الموقع الذي يخفف العنف، أمراضًا خفيفة نسبيًا. ويبدو أن هذا مزيج معين من عوامل العنف التي تظهر في وقت معين وفي مكان معين من الإصابة. إن قدرتنا على الحد من عنف البكتيريا في نموذج فأر يحاكي المرض لدى البشر هي بداية طريقة لتطوير وسائل جديدة لمكافحة العدوى القاتلة التي يصعب السيطرة عليها بالوسائل المتاحة اليوم.

كانوا يعرفون الابتكارات في الطب

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~740087503~~~152&SiteName=hayadan