Biologiczna modulacja bakteryjnych QSSM, odporności wrodzonej i nabytej przez antybiotyki, probiotyki i prebiotyki u zdrowych osób

Niedawno odkryto, że bakterie są w stanie komunikować się za pomocą wyspecjalizowanych molekuł znanych jako molekuły sygnałowe Quorum Sensing (QSSM). Nagromadzenie QSSM w otaczającym je środowisku pozwala bakteriom na ilościowe określenie wielkości kolonii. Przy określonej wielkości kolonii stężenie QSSM osiąga krytyczny próg, co prowadzi do aktywacji genów powodujących infekcję. To dzięki temu mechanizmowi bakterie w kolonii koordynują zachowanie, aby aktywować zakaźność, gdy rozmiary kolonii są wystarczająco duże, aby wytrzymać środki obronne ze strony układu odpornościowego gospodarza. Zakłócenie quorum sensing może zmniejszyć nasilenie infekcji, co doprowadziło do opracowania inhibitorów quorum sensing jako nowej strategii w terapii przeciwbakteryjnej.

Uważa się również, że QSSM ułatwiają infekcję za pomocą innych mechanizmów i są w stanie wpływać na liczbę i funkcję określonego typu komórek odpornościowych, znanych jako „komórki prezentujące antygen”. Komórki te odgrywają kluczową rolę w umożliwianiu układowi odpornościowemu rozpoznawania składników bakterii jako obcych, a tym samym generowania odpowiedniej odpowiedzi. Stwierdzono, że duża liczba tego typu komórek uległa zaprogramowanej śmierci komórkowej (samobójstwo komórki) w obecności QSSM w porównaniu z sytuacją, gdy QSSM były nieobecne. Odzwierciedla to sytuację we krwi pobranej od pacjentów z ciężkimi infekcjami, gdzie występuje większy odsetek śmierci komórek wśród komórek prezentujących antygen niż w innych typach komórek odpornościowych.

Badanie to ma na celu ustalenie u zdrowych ochotników mechanizmów, za pomocą których QSSM wpływają na komórki odpornościowe i ułatwiają rozprzestrzenianie się infekcji. Podawanie antybiotyków ludziom może zmienić środowisko jelita i może prowadzić do przerostu szkodliwych bakterii, które potencjalnie mogą wywołać infekcję. Suplementy probiotyczne mogą zapobiegać przerostowi bakterii i potencjalnie zmniejszać powikłania infekcyjne. Mechanizm, który staramy się wyjaśnić, może obejmować zmiany zarówno w produkcji QSSM, jak i funkcji komórek odpornościowych.

Hipoteza

1. Stosowanie antybiotyków zmienia florę jelitową, prowadząc do pojawienia się w krążeniu ogólnoustrojowym bakteryjnych QSSM i zmian w funkcji odpornościowej gospodarza.
2. Probiotyki i/lub prebiotyki mają korzystny wpływ na zachowanie normalnej flory jelitowej, modulując w ten sposób bakteryjne QSSM i zachowując funkcję immunologiczną gospodarza.

Celuje

Cele naszego badania są dwojakie:

1. Po pierwsze, zbadanie wpływu doustnie podawanego antybiotyku na QSSM (w kale i krwi) oraz na odporność wrodzoną i nabytą u zdrowych ludzi.
2. Po drugie, zbadanie wpływu podawanych doustnie kombinacji prebiotyku, probiotyku i antybiotyku na QSSM (w kale i krwi) oraz na odporność wrodzoną i nabytą u zdrowych ludzi.