Ένα τυπικό βακτήριο του εντέρου, το Enterococcus faecalis, μπορεί να εξαπλωθεί στο σώμα και να προκαλέσει σοβαρή λοίμωξη. Αντιστέκεται στην φυσική άμυνα του ανοσοποιητικού συστήματος και στα αντιβιοτικά ενισχύοντας το προστατευτικό του εξωτερικό στρώμα, γνωστό ως κυτταρικό περίβλημα, σύμφωνα με μια μελέτη από ερευνητές στο Weill Cornell Medicine.
Το εύρημα προτείνει πιθανούς νέους τρόπους στόχευσης αυτών των βακτηριακών λοιμώξεων.
Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο mBio, φωτίζει μερικές από τις υποκείμενες αλλαγές που μπορεί να συμβούν όταν οι πληθυσμοί Enterococcus faecalis (E. faecalis) μετακινούνται μέσω της επένδυσης των επιθηλιακών κυττάρων του εντέρου και διαφεύγουν από το ανοσοποιητικό για να φτάσουν σε άλλα σημεία του σώματος.
«Οι συστημικές λοιμώξεις με E. faecalis μπορεί να είναι θανατηφόρες επειδή αυτό το μικρόβιο έχει μια αξιοσημείωτη ικανότητα να προσαρμόζεται σε διάφορα περιβάλλοντα και να αντιστέκεται στις θεραπείες», δήλωσε η κύρια ερευνήτρια Diana K. Morales, επίκουρη καθηγήτρια μικροβιολογίας και ανοσολογίας στη μαιευτική και γυναικολογία.
Τα άτομα που κινδυνεύουν να αναπτύξουν αυτές τις λοιμώξεις περιλαμβάνουν εκείνα που λαμβάνουν αντιβιοτικά ή έχουν υποβαθμισμένο ανοσοποιητικό σύστημα, το οποίο διευκολύνει την υπερανάπτυξη του E. faecalis στο έντερο.
Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το E. faecalis κινείται έξω από το έντερο και εξαπλώνεται στο σώμα μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να βρουν μικρά μόρια για να σταματήσουν την εξωεντερική εξάπλωση του βακτηρίου, αποτρέποντας επικίνδυνες λοιμώξεις.
Το πώς το βακτήριο μπορεί να κινηθεί έξω από το έντερο και σε άλλα όργανα έχει παραμείνει σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητο. Ωστόσο, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι υπάρχουν δύο διαφορετικοί πληθυσμοί του ίδιου είδους βακτηρίου. Ένας πληθυσμός αναπτύσσει χαρακτηριστικά που του επιτρέπουν να περάσει μέσα από τον εντερικό φραγμό αποκτώντας αντίσταση στα αντιμικροβιακά, ενώ ο άλλος παραμένει στη θέση του στο έντερο.
Σε μια σειρά προηγούμενων εργαστηριακών μελετών του βακτηρίου, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το E. faecalis που διαδίδεται παράγει μόρια που σχηματίζονται από αλυσίδες ζάχαρης -πολυσακχαρίτες- και επιτρέπουν στο βακτήριο να συσσωρεύεται. «Όταν αυτά τα βακτήρια συσσωματώνονται, φαίνεται να αναπτύσσουν την ικανότητα να κινούνται», είπε η Morales.
Στην τρέχουσα μελέτη, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η μορφή του E. faecalis που μπορεί να εξαπλωθεί στο σώμα έχει κυτταρικό περίβλημα που περιέχει αυξημένες ποσότητες γλυκολιπιδίων, τα οποία είναι μόρια λίπους που συνδέονται με υδατάνθρακας. Η ενισχυμένη παραγωγή γλυκολιπιδίων του κυτταρικού περιβλήμαος φαίνεται να βοηθά το βακτήριο να αντισταθεί σε εξωκυτταρικούς στρεσογόνους παράγοντες. Αυτοί οι στρεσογόνοι παράγοντες περιλαμβάνουν τον αντιμικροβιακό παράγοντα δαπτομυκίνη, μια κοινή θεραπεία για τη μόλυνση από E. faecalis, και την β-ντεφενσίνη (β-defensin), μικρά μόρια που παράγουν τα εντερικά επιθηλιακά κύτταρα για να αποτρέψουν τη μόλυνση.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι οι γενετικές μεταλλάξεις που αναστέλλουν την παραγωγή γλυκολιπιδίων έκαναν το E. faecalis πιο ευαίσθητο σε αυτούς τους στρεσογόνους παράγοντες και μείωσαν την ικανότητα του βακτηρίου να διεισδύει στις ανθρώπινες κυτταρικές επιφάνειες και να κινείται μέσω των εντερικών επιθηλιακών κυττάρων.
Το επόμενο βήμα για τους ερευνητές είναι να αξιολογήσουν πρόσθετα in vivo μοντέλα για να επιβεβαιώσουν εάν οι μοριακές οδοί που αποκαλύφθηκαν στην τρέχουσα μελέτη είναι απαραίτητες για το βακτήριο, ώστε για να μετακινηθεί από το έντερο. «Μας ενδιαφέρει επίσης να εντοπίσουμε φαρμακολογικές προσεγγίσεις που μπορούν να στοχεύσουν αυτά τα συγκεκριμένα μονοπάτια με στόχο μια μέρα να βοηθήσουμε τους ασθενείς να καταπολεμήσουν καλύτερα τις λοιμώξεις από το Enterococcus faecalis», είπε ο Morales.
Περισσότερες πληροφορίες: Remodeling of the Enterococcal Cell Envelope during Surface Penetration Promotes Intrinsic Resistance to Stress. mBio, 2022; DOI: 10.1128/mbio.02294-22.
