Τα αντιβιοτικά θεραπεύουν πολλές βακτηριακές λοιμώξεις. Ωστόσο, ορισμένοι ασθενείς παρουσιάζουν υποτροπή. Μια ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Βασιλείας ανακάλυψε γιατί ορισμένα βακτήρια μπορούν να επιβιώσουν από τη θεραπεία με αντιβιοτικά. Η ομάδα βρήκε πού κρύβεται η σαλμονέλα στο σώμα και ότι το ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος παίζει σημαντικό ρόλο.
Λοιμώξεις όπως η φυματίωση ή ο τυφοειδής πυρετός προκαλούνται από βακτήρια και συνήθως μπορούν να αντιμετωπιστούν καλά με αντιβιοτικά, τουλάχιστον εφόσον τα βακτήρια δεν είναι ανθεκτικά. Ωστόσο, η πλήρης εκρίζωση των βακτηρίων δεν μπορεί πάντα να επιτευχθεί. Σε ορισμένους ασθενείς, μερικά βακτήρια επιβιώνουν της αντιβιοτικής θεραπείας και μπορεί να προκαλέσουν υποτροπιάζουσα νόσο. Για πολύ καιρό, οι επιστήμονες προσπαθούσαν να ανακαλύψουν γιατί τα αντιβιοτικά αποτυγχάνουν να σκοτώσουν όλα τα βακτήρια. Η αντιμικροβιακή χημειοθεραπεία μπορεί να αποτύχει να εξαλείψει το παθογόνο, ακόμη και απουσία μικροβιακής αντοχής. Τώρα, υπάρχει μια εξήγηση.
Η ομάδα του καθηγητή Dirk Bumann στο Biozentrum, στο Πανεπιστήμιο της Βασιλείας, έδειξε ότι η αποτυχία δεν οφείλεται -όπως αναμενόταν- σε ανθεκτικούς παθογόνους οργανισμούς. Μάλλον, υπάρχουν ορισμένες περιοχές σε ιστούς όπου η σαλμονέλα -που προκαλεί τυφοειδή πυρετό- μπορεί να επιβιώσει ανεπηρέαστη από την ανοσολογική άμυνα του οργανισμού. Οι ερευνητές δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους στο περιοδικό PNAS.
«Μετά τη θεραπεία με αντιβιοτικά, περίπου 1 στα 100-200 βακτήρια επιβιώνουν», είπε ο Dirk Bumann, επικεφαλής της μελέτης. «Το να εντοπίσεις και να μελετήσεις αυτές τις λίγες σαλμονέλες στους ιστούς είναι σαν να ψάχνεις βελόνα στα άχυρα».
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη σειριακή τομογραφία δύο φωτονίων, μια μέθοδο που χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως στη νευροβιολογία για να ανιχνεύσει τις καλύτερες νευρικές ίνες στον εγκέφαλο. Η συσκευή απεικονίζει την επιφάνεια του ιστού και στη συνέχεια εστιάζει σε ένα τμήμα. Η νέα επιφάνεια σαρώνεται ξανά και ακολουθεί η επόμενη εστίαση. Με αυτόν τον τρόπο η συσκευή λειτουργεί “φέτα-φέτα” σε ολόκληρο τον ιστό. Αυτό παρέχει στους επιστήμονες μια λεπτομερή τρισδιάστατη άποψη του ιστού και αποκαλύπτει πού βρίσκονται τα λίγα βακτήρια που επιζούν.
Στη μελέτη τους, οι έρευνες απεικόνισαν σπλήνες μολυσμένων ποντικών. Οι περισσότερες σαλμονέλες ζουν στον λεγόμενο κόκκινο πολτό της σπλήνας, τον σταθμό ανακύκλωσης των ερυθρών αιμοσφαιρίων. «Εδώ, η σαλμονέλα εξαλείφεται σχεδόν πλήρως κατά τη διάρκεια της θεραπείας με αντιβιοτικά», εξήγησε ο Jiagui Li, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης. Ορισμένες σαλμονέλες ζουν επίσης σε μια άλλη περιοχή του σπλήνα, τον λευκό πολτό, όπου κανονικά ξεκινούν οι ανοσολογικές αποκρίσεις. Σε αυτήν την περιοχή, ωστόσο, η αντιβιοτική θεραπεία είναι μάλλον αναποτελεσματική. Ο λευκός πολτός γίνεται έτσι το κύριο σπίτι της σαλμονέλας που επιβιώνει. «Είναι ειρωνικό το γεγονός ότι τα παθογόνα κρύβονται στο σώμα ακριβώς εκεί που πρέπει να πιαστούν ως ένοχοι και θα πρέπει να ενεργοποιηθεί μια αποτελεσματική άμυνα εναντίον τους», είπε ο Bumann.
Τα αντιβιοτικά από μόνα τους δεν αρκούν
Πώς επιβιώνουν τα βακτήρια σε αυτή την εκπληκτική τοποθεσία; Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα αντιβιοτικά από μόνα τους δεν μπορούν να εξαλείψουν τη σαλμονέλα από τον ιστό, αλλά χρειάζονται τη βοήθεια του ανοσοποιητικού συστήματος για να καθαρίσουν όλα τα βακτήρια. Ιδιαίτερα τα ουδετερόφιλα, τα λευκά αιμοσφαίρια που καταπολεμούν αποτελεσματικά τα βακτήρια, είναι κρίσιμα. Για την επιτυχή εκρίζωση της σαλμονέλας, τα ουδετερόφιλα πρέπει να συνεργάζονται με το αντιβιοτικό για αρκετές ημέρες. Στον λευκό πολτό, ωστόσο, υπάρχουν μόνο λίγα ουδετερόφιλα και ο αριθμός τους καταρρέει κατά τη διάρκεια της θεραπείας. Με την εξασθενημένη υποστήριξη από τα ουδετερόφιλα του ξενιστή, το αντιβιοτικό από μόνο του δεν μπορεί να εξαλείψει την τοπική σαλμονέλα.
Για να ξεπεράσει αυτό το πρόβλημα, η ερευνητική ομάδα προσπάθησε να ενισχύσει την άμυνα του οργανισμού με τη βοήθεια μιας ανοσοθεραπείας. «Αυτή η προσέγγιση μπορεί να βοηθήσει στην τόνωση του ανοσοποιητικού συστήματος και στη διατήρηση υψηλής πυκνότητας ουδετερόφιλων για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα», είπε ο Bumann. Πράγματι, μια τέτοια συμπληρωματική θεραπεία μπορεί να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματική εκκαθάριση των βακτηρίων που ανοίγουν νέους δρόμους για την πρόληψη των υποτροπών.
Πηγή: Tissue compartmentalization enables Salmonella persistence during chemotherapy. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (51): e2113951118 DOI: 10.1073/pnas.2113951118.
