Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Antibiotika kan redusere immuncellens evne til å drepe bakterier

Anonim

Antibiotika virker normalt i samspill med en organismer immunsystem for å eliminere en infeksjon. Men stoffene kan ha brede bivirkninger, blant annet eliminere "gode" bakterier i løpet av å bekjempe et patogen. En ny studie ledet av forskere fra Broad Institute of MIT og Harvard, MIT, og Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, har vist at antibiotika også kan redusere immunforsvarets evne til å drepe bakterier, og det endres direkte til det biokjemiske miljøet. fremkalt av behandling kan beskytte bakteriepatogenet. Arbeidet ble utgitt i Cell Host & Microbe .

annonse


"Antibiotika samhandler med celler, spesielt immunceller, på måter vi ikke hadde forventet, " sa medforfatter forfatter Jason Yang, en postdoktor ved Broad Institute og MIT. "Og den biokjemiske konteksten, endret av antibiotika og celler i det omkringliggende vevet, betyr noe når du prøver å forutsi hvordan et stoff kan virke i forskjellige mennesker eller i forskjellige infeksjoner."

I lys av den økende trusselen mot antibiotikaresistens er det også et kritisk mål for forskere og klinikere å formulere bedre behandlinger for å forstå de myriade effektene av antibiotika. Seniorforfatter James Collins - et instituttmedlem ved Broad, professor ved MIT, og kjernefakultetmedlem ved Wyss Institute - og hans laboratorium har tidligere vist at flere typer antibiotika kan skade mitokondrier i mus og i menneskelige epitelceller, og at bakteriell følsomhet mot rusmidler kan påvirkes av små molekyler, kalt metabolitter, frigjort av celler som mellomprodukter av deres metabolske reaksjoner.

Yang og hans kolleger mistenkte at antibiotikabehandling kan ytterligere endre infeksjonsmiljøet på måter som påvirker bakterier og immunceller. For å undersøke, behandlede de behandlede musmusene som ble smittet av Escherichia coli-bakterier med et vanlig antibiotikum kalt ciprofloxacin, administrert gjennom dyrets drikkevann i konsentrasjoner i forhold til hva et menneske ville motta, og kvantifiserte de biokjemiske endringene.

Forskerne fant at antibiotikabehandlingen fremkalte systemiske endringer i metabolitter - ikke ved å påvirke mikrobiomet, men ved å virke direkte på musevevet. Ved videre undersøkelse bestemte teamet at metabolitter utgitt av musceller gjorde E. coli mer resistente mot ciprofloxacin. Antibiotisk eksponering svekket også immunfunksjonen ved å hemme respiratorisk aktivitet i immunceller: Makrofager behandlet med ciprofloxacin var mindre i stand til å kaste inn og dræpe E. coli-bakterier.

"Du antar vanligvis at antibiotika vil påvirke bakteriecellene betydelig, og likevel synes de å utløse responser i pattedyrceller, " sa Collins. "Legemidlene produserer endringer som faktisk er kontraproduktivt for behandlingsarbeidet. De reduserer bakteriell følsomhet overfor antibiotika, og stoffene reduserer selv den funksjonelle fordelen til immuncellene."

Resultatene markerer potensialet for antibiotika for å modulere immunsystemet, og avsløre viktigheten av metabolsk mikromiljø i å løse en infeksjon. "Aspekter av dette arbeidet indikerer at biokjemisk mangfold kan være en driver for ulike behandlingstiltak, sier Yang. "Hvis vi har en bedre forståelse av de spesifikke effektene som antibiotika kan ha på forskjellige celler, kan det hjelpe oss med å ta beslutninger om hvordan vi bedre kan behandle infeksjon."

Å oversette funnene til menneskers helse vil kreve mer oppfølgingsarbeid. "Vi må gjøre flere dyreforsøk under et bredere spekter av forhold med et bredere utvalg av antibiotika, og potensielt måle metabolitter hos menneskelige pasienter som gjennomgår behandling, for å se hva som ellers kan skje, " sa Collins.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Broad Institute of MIT og Harvard . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Jason H. Yang, Prerna Bhargava, Douglas McCloskey, Ning Mao, Bernhard O. Palsson, James J. Collins. Antibiotikuminducerte endringer i vertsmetabolismen Miljø hindrer narkotikaeffektivitet og endret immunfunksjon . Cell Host & Microbe, 2017; DOI: 10, 1016 / j.chom.2017.10.020