חיידקים, או הרעלת דם, מתרחשת כאשר חיידקים מתגברים על ההגנות החיסוניות של הגוף.
בקטרימיה יכולה להחמיר לספסיס, תנאי המהווה יותר מ -1 מכל 3 מקרי מוות בבית חולים בשנה.
עם זאת, אנשים נחשפים באופן שגרתי ונלחמים בחיידקים מהסביבה ללא סדרת אירועים קטלנית זו המתרחשת.
מדענים מנסים להבין בדיוק כיצד חיידקים מתפשטים בכל הגוף כדי לגרום לזיהום מערכתי בתקווה לעצור בסופו של דבר את התהליך הזה במסלוליו.
מייקל באצ'מן, ד"ר דוקטורט, פרופסור חבר קליני לפתולוגיה ומיקרוביולוגיה ואימונולוגיה בבית הספר לרפואה UM ובשעבר Postdoc Caitlyn Holmes, Ph.D. Klebsiella pneumoniaeמקור נפוץ לחיידק יזום דלקת ריאות.
בעבודה קודמת הם קבעו כי חיידקים מתפשטים בשלושה שלבים: זיהום באתר ראשוני, כמו הריאות; הכניסה לזרם הדם; ולבסוף, שכפול והימנעות מסינון על ידי הכבד והטחול.
באופן מסורתי, ניתוח זיהום חיידקי נעשה על ידי טיפוח רקמות וספירת מספר החיידקים שהתקבלו.
באופן ניסיוני, אנו יכולים למדוד את השלב הראשון די בקלות במונחים של האופן בו החיידקים מדביקים את הריאות ואנחנו יכולים למדוד את השלב השלישי די בקלות מבחינת האופן בו החיידקים שורדים באיברים מסנני דם אלה והאם הם משכפלים או לא. אבל המעבר הזה מהריאות ולזרם הדם היה קשה למדוד באופן מסורתי. "
מייקל בכמן, ד"ר דוקטור
באמצעות מערכת חדשנית בסגנון ברקודינג שפותחה עם עמיתים באוניברסיטת הרווארד, בכמן, הולמס וצוותם הצליחו לתייג חיידקים עם קטעי DNA קצרים במודלים של עכברים ולהשתמש בניתוח מחשב כדי לעקוב אחר תנועת התנועה של K. pneumoniae בכל הגוף.
הם ציפו שהחיידקים ישכפלו בריאות עד לנקודה כזו שהשיבוטים שלהם הכריעו את ההגנות של הריאות, ונשפכו לזרם הדם, אומר באכמן.
ובעוד שהם אכן ראו סוג זה של התפשטות-מה שקראו להפיץ גרורתי-היה עדות לסוג אחר.
באופן בלתי צפוי, "כמחצית מהעכברים היו בעלי התבנית הגרורתית, והחצי השני הכיל חיידקים שנמלטו בעצמם לזרם הדם ללא צורך לשכפל קודם למספרים גדולים", הסביר באכמן על מצב שני זה, אותו קראו להפיץ ישיר.
בסך הכל, מסלול גרורתי מתואם עם זיהום חזק יותר מהדרך הישירה.
יתר על כן, לאורך זמן, ההדבקה התקדמה ליותר מהדפוס הגרורתי.
"עלינו להבין את הביולוגיה של כל אחד מהנתיבים הללו כדי להבין את הטיפולים הטובים ביותר", אמר בכמן.
"יש מנטרה במחלה זיהומית שאמורה למצוא ולטפל במקור כדי לעצור את החיידק."
חשיפת קיומו של המסלול הישיר עשויה לגרום לכך שחיידקים מקימים מאגרים ברמה נמוכה באזורים אחרים בגוף שיכולים להיות מכוונים טוב יותר לטיפול בזיהומים בדם.
בנוסף, הולמס יצר מוטציות בשניהם K. pneumoniae ועכברים שהשפיעו על אופן ההפצה הרומזים כי האינטראקציה בין החיידקים למערכת החיסון של המארח עשויה לקבוע את תוצאת הזיהום.
"הפרויקט התחיל בשאלה בסיסית מאוד-איך חיידקים משאירים את הריאות-שעכשיו סיפקנו תובנה מסוימת עליהן, וסגירת פער משמעותי בידיעתנו", אמר הולמס.
