Bakteerien QSSM:ien biologinen modulaatio, luontainen ja adaptiivinen immuniteetti antibioottien, probioottien ja prebioottien avulla terveillä yksilöillä

Äskettäin on havaittu, että bakteerit pystyvät kommunikoimaan käyttämällä erityisiä molekyylejä, jotka tunnetaan nimellä Quorum Sensing Signaling Molecules (QSSM). QSSM:ien kerääntyminen ympäröivään ympäristöönsä mahdollistaa bakteerien kvantifioinnin pesäkkeiden koon. Tietyillä pesäkekokoilla QSSM:ien pitoisuus saavuttaa kriittisen kynnyksen, mikä johtaa infektion aiheuttavien geenien aktivoitumiseen. Juuri tällä mekanismilla pesäkkeessä olevat bakteerit koordinoivat käyttäytymistä aktivoidakseen tarttuvuuden, kun pesäkkeiden koot ovat riittävän suuria kestämään isännän immuunijärjestelmän puolustustoimenpiteet. Koorumin havaitsemisen häiriintyminen voi vähentää infektion vakavuutta, ja tämä on johtanut quorum Sensingin estäjien kehittämiseen uutena strategiana antibakteerisessa hoidossa.

QSSM:ien uskotaan myös helpottavan muiden mekanismien aiheuttamaa infektiota ja pystyvän vaikuttamaan tietyn tyyppisten immuunisolujen määrään ja toimintaan, joka tunnetaan "antigeeniä esittelevänä soluna". Nämä solut ovat keskeisiä, jotta immuunijärjestelmä tunnistaa bakteerien komponentit vieraiksi ja siten muodostaa asianmukaisen vasteen. Havaittiin, että suuri määrä tämäntyyppisiä soluja koki ohjelmoidun solukuoleman (soluitsemurhan) QSSM:ien läsnä ollessa verrattuna siihen, kun QSSM:t puuttuivat. Tämä heijastaa tilannetta verinäytteissä, jotka on otettu potilailta, joilla on vakavia infektioita, jolloin antigeenia esittelevien solujen joukossa on suurempi solukuolemien osuus kuin muun tyyppisissä immuunisoluissa.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää terveillä vapaaehtoisilla mekanismeja, joilla QSSM:t vaikuttavat immuunisoluihin ja helpottavat infektion leviämistä. Antibioottien antaminen ihmisillä voi muuttaa suolen ympäristöä ja johtaa haitallisten bakteerien liikakasvuun, mikä voi aiheuttaa infektion. Probiootit voivat estää bakteerien liikakasvua ja mahdollisesti vähentää infektiokomplikaatioita. Mekanismi, jota pyrimme selventämään, voi sisältää muutoksia sekä QSSM:ien tuotannossa että immuunisolujen toiminnassa.

Hypoteesi

1. Antibioottien käyttö muuttaa suolistoflooraa, mikä johtaa bakteerien QSSM:ien ilmaantumiseen systeemiseen verenkiertoon ja muutoksiin isännän immuunitoiminnassa.
2. Probiooteilla ja/tai prebiooteilla on hyödyllisiä vaikutuksia säilyttämällä normaalia suolistoflooraa ja siten moduloimalla bakteerien QSSM:iä ja säilyttäen isännän immuunitoimintaa.

Tavoitteet

Tutkimuksemme tavoitteet ovat kaksinkertaiset:

1. Ensinnäkin tutkia suun kautta annetun antibiootin vaikutusta QSSM:iin (ulosteessa ja veressä) sekä synnynnäiseen ja adaptiiviseen immuniteettiin terveillä ihmisillä.
2. Toiseksi tutkia suun kautta annettavien prebioottien, probioottien ja antibioottien yhdistelmien vaikutusta QSSM:iin (ulosteessa ja veressä) ja terveiden ihmisten synnynnäiseen ja adaptiiviseen immuniteettiin.