可怕的病原体让我们的肺防御系统攻击我们自己

铜绿假单胞菌感染的肺细胞/ Laventie Benoit-Joseph,巴塞尔大学
铜绿假单胞菌感染的肺细胞。由巴塞尔大学Laventie Benoit-Joseph拍摄。CC-BY-NC-ND

“超级细菌”铜绿假单胞菌是一种特别危险的细菌,它能抵抗许多抗生素,当它渗入肺部时,经常会导致难治病的肺炎和死亡。

一个新的研究哥伦比亚大学欧文医学中心瓦格洛斯内科和外科医学院的里克尔梅和爱丽丝·普林斯现在揭示了绿脓杆菌如何利用我们自己的免疫防御系统在我们的肺部繁殖并持续存在。

Superbug吃我们的抗菌防御

我们的免疫系统应该像对抗其他细菌一样对抗铜绿假单胞菌。一旦免疫系统检测到包裹在许多细菌细胞(包括铜绿假单胞菌)表面的毒素和糖,一系列的抗菌防御通常被激活。

但是P.铜绿假单胞菌经常抵抗这些防御,并在鳞片状的生物膜内部根深蒂固。

新的研究表明,与其他机会主义的细菌不同,P. Aerginosa可以留下一种抗菌物质 - 称为迭代酸酯 - 这通常有助于对抗病原体。(最近被表征为在免疫细胞线粒体中产生的主要免疫抑制分子的主要免疫抑制分子,其合成由蛋白质IRG1)诱导)。

细菌通过一系列的适应来避开伊塔康酸,包括使用伊塔康酸作为食物来促进自身生长。铜绿假单胞菌也会对衣康酸产生胞外多糖,从而形成一层生物膜来保护细菌。

不幸的是,由病原菌产生的细胞外多糖,反过来,诱导我们的免疫细胞产生更多的IRG1和衣康酸。

总而言之,病原体的适应性在我们的肺部产生了一个自我延续的细菌群落。

实验室菌株与患者菌株

这一发现令人惊讶,因为之前的实验室菌株的铜绿假单胞菌并没有这样的表现。

Riquelme说:“在这项新工作中,我们使用了从囊性纤维化患者和重症监护病房的患者呼吸道分离的菌株,这给了我们意想不到但相关的结果。”

“在寻找新的治疗方法时,我们需要考虑到P. aeruginosa巨大的代谢能力,”Riquelme补充说。“此外,我们需要确定我们的免疫细胞在感染期间产生了什么,因为某些分泌的分子可能会为病原体提供优势,而不是为我们提供保护。”

“但通过识别这些生物体适应和利用我们防御的机制,可以想象,针对这些适应可能让我们抗击这些传染性病原体,并预防它们造成的毁灭性疾病。”

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参考

更多的信息

Sebastián Riquelme博士是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医学院的儿科讲师。

Alice Prince,MD,是John M. Driscoll JR,MD和Yvonne Driscoll,MD,哥伦比亚大学Vagelos医师和外科医生小儿科教授。

该研究发表于标题为“铜绿假单胞菌利用宿主衍生的衣康酸诱导其代谢以促进生物膜形成“在6月2020年的细胞新陈代谢问题。

其他作者:Kalle Liimatta(哥伦比亚大学欧文医学中心),Tania Wong Fok Lung (CUIMC), Blanche Fields (CUIMC), Danielle Ahn (CUIMC), David Chen (CUIMC), Carmen Lozano and Yolanda Sáenz(Centro de Investigación Biomédica de la Rioja, Logroño,西班牙),Anne-Catrin Uhlemann (CUIMC), Barbara C Kahl (University Hospital Münster, Münster,德国),Clemente J Britto(耶鲁大学医学院)和Emily DiMango (CUIMC)。