Biologická modulace bakteriálních QSSM, vrozená a adaptivní imunita antibiotiky, probiotiky a prebiotiky u zdravých jedinců

Nedávno bylo zjištěno, že bakterie jsou schopny komunikovat pomocí specializovaných molekul známých jako Quorum Sensing Signaling Molecules (QSSM). Akumulace QSSM v jejich okolním prostředí umožňuje bakteriím kvantifikovat velikost kolonií. Při specifických velikostech kolonií dosahuje koncentrace QSSM kritického prahu vedoucího k aktivaci genů, které způsobují infekci. Právě tímto mechanismem bakterie v kolonii koordinují chování k aktivaci infekčnosti, když je velikost kolonie dostatečně velká, aby vydržela obranná opatření ze strany imunitního systému hostitele. Narušení snímání kvora může snížit závažnost infekce a to vedlo k vývoji inhibitorů snímání kvora jako nové strategie v antibakteriální terapii.

Předpokládá se také, že QSSM usnadňují infekci jinými mechanismy a jsou schopny ovlivnit počet a funkci specifického typu imunitních buněk známých jako „buňka prezentující antigen“. Tyto buňky jsou klíčové v tom, že umožňují imunitnímu systému rozpoznat složky bakterií jako cizorodé, a tím zahájit vhodnou reakci. Bylo zjištěno, že velké množství těchto typů buněk podstoupilo programovanou buněčnou smrt (buněčnou sebevraždu) v přítomnosti QSSM ve srovnání s tím, kdy QSSM chyběly. To odráží situaci v krvi odebrané pacientům se závažnými infekcemi, kde je větší podíl buněčné smrti mezi buňkami prezentujícími antigen než u jiných typů imunitních buněk.

Tato studie si klade za cíl zjistit u zdravých dobrovolníků mechanismy, kterými QSSM ovlivňují imunitní buňky a usnadňují šíření infekce. Podávání antibiotik u lidí může změnit prostředí střeva a může vést k přemnožení škodlivých bakterií, které mohou potenciálně způsobit infekci. Probiotické doplňky mohou zabránit přemnožení bakterií a potenciálně snížit infekční komplikace. Mechanismus, který se snažíme objasnit, může zahrnovat změny jak v produkci QSSM, tak ve funkci imunitních buněk.

Hypotéza

1. Užívání antibiotik mění střevní flóru, což vede k výskytu bakteriálních QSSM v systémové cirkulaci a změnám imunitní funkce hostitele.
2. Probiotika a/nebo prebiotika mají příznivé účinky tím, že zachovávají normální rezidentní střevní flóru, a tím modulují bakteriální QSSM a zachovávají imunitní funkci hostitele.

Cíle

Cíle naší studie jsou dvojí:

1. Za prvé studovat účinek perorálně podávaného antibiotika na QSSM (ve stolici a krvi) a na vrozenou a adaptivní imunitu u zdravých lidí.
2. Za druhé studovat účinek orálně podávaných kombinací prebiotik, probiotik a antibiotik na QSSM (ve stolici a krvi) a na vrozenou a adaptivní imunitu u zdravých lidí.