חיידקי שחפת מסתמכים על משפחה של גנים המסייעים להם לשרוד את המסע המאתגר מריאותיו של אדם אחד לאדם אחר במהלך שיעול, התעטשות או דיבורים, על פי חוקרים מרפואי וייל קורנל והמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס. הממצאים מספקים יעדים חדשים לטיפולי שחפת העלולים לטפל בו זמנית בזיהום ולמנוע התפשטות של חיידקים.
עד כה נודע מעט מאוד על תהליך ההולכה הזה-כאשר טיפות עמוסות חיידקים גורשות לאוויר, שם עליהן לעמוד בשינויים בטמפרטורה, ברמות החמצן, לחות והרכב כימי. המחקר, שפורסם ב- 7 במרץ ב- PNAS, חשף לראשונה כי חיידקי שחפת לא סובלים באופן פסיבי במעברים אלה אלא מעסיקים באופן פעיל מאות גנים להתאמה ולשרוד.
הרבה גנים שזוהו נחשבו בעבר לא חשובים מכיוון שנראה שהם לא ממלאים תפקיד בהתקדמות המחלה כאשר אדם נגוע. במקום זאת, המחקר החדש מציע כי גנים אלה חיוניים להעברה מוצלחת מאדם לאדם.
אם תרופה הייתה מכוונת לאותם גנים, היא יכולה לטפל ביעילות באדם, ואפילו לפני שאותו אדם נרפא, למנוע מהזיהום להתפשט לאחרים. "
ד"ר קרל נתן, סופר סניור משותף, יו"ר המחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה ופרופסור למיקרוביולוגיה של רייס פריצ'ט ברפואת וייל קורנל
עד כה, חלק גדול מהמחקר על שחפת מתרכז בפתופיזיולוגיה שלו – המנגנונים בהם משתמשים החיידקים כדי להדביק מארח – כמו גם דרכים לאבחון וטיפול במחלה. "ישנו נקודה עיוורת שיש לנו לקראת הילוכים מוטסים, מבחינת האופן שבו פתוגן יכול לשרוד את השינויים הפתאומיים הללו כשהוא מסתובב באוויר," אמרה הסופרת המשותפת של סניור ד"ר לידיה בורויבה, ראש הדינמיקה הנוזלית של מעבדת העברת מחלות, חלק מהנוזלים והרשת הרפואית, ופרופסור במדעי הרפואה ומדעי הרפואה במדעי הרפואה. "עכשיו יש לנו תחושה, דרך הגנים האלה, של הכלים שמשתמשים בשחפת השחפת כדי להגן על עצמה."
כדי להבין את העברת החיידקים בצורה מדויקת יותר, ד"ר נתן, המוביל בתחום השחפת וגנים שהחיידקים מסתמכים עליהם לאורך כל מחזור חייהם, יחד עם ד"ר בורויבה, מומחה לביו -פיזיקה כיצד טיפות יכולות להפיץ חלקיקים ופתוגנים.
חשיפת מנגנוני הישרדות
Myobacterium tuberculosis גורם למחלת נשימה המובילה למעלה ממיליון מקרי מוות ברחבי העולם מדי שנה. החיידקים מדבקים ביותר ומתפשטים באמצעות מיקרו -מרופטים המשתחררים לאוויר מאדם עם הזיהום. ניתן לשאוף את הטיפות על ידי אנשים סמוכים.
רוב עבודות הניסוי הקודמות על שחפת התבססו על חיידקים שגדלו בתמיסה במעבדה. אולם הצוות מצא כי נוזל זה שונה מאוד בהרכב כימי מהמיקרו -טופלטים בפועל שגורש מחולים עם שחפת. הם גם ביטלו כיח, נוזל צמיג שחולה יורק החוצה, לעיתים קרובות לבדיקת אבחון, מכיוון שהוא עבה ודביק מכדי לפרוץ לטיפות לשאיפה.
החוקרים פיתחו נוזל מציאותי יותר המבוסס על ניתוחים של רקמות ריאה נגועות מחולים. זה דומה בהרכב, צמיגות, מתח פני השטח וגודל הטיפה למה שמטופל ינשוף לאוויר.
בשלב הבא הם השתמשו בנוזל זה כדי להפקיד תערובות שונות על צלחות בטיפות בודדות קטנטנות ונמדדו בפירוט כיצד הם מתאדים. כדי לחקות את מה שיקרה לטיפות בטיסה, הלוחות הוכנסו לתא יבש במיוחד כדי להאיץ את האידוי. כל טיפה הכילה זן שונה של חיידקים עם גן ספציפי שהופלה כדי לראות אילו גנים השפיעו על הישרדותו של החיידקים ככל שהטיפות התאדו.
מתוך 4,000 גנים שנבדקו, הם גילו משפחה של כמה מאות שנראים כאילו הופכים חשובים רק כאשר חיידקי השחפת מתמודדים עם מצבים מוטסים. הגנים עוזרים להם להסתגל לנוזל הריאליסטי, לשינויים האטמוספריים של מעבר ממעמקי הריאה לאוויר ולחץ האידוי.
גנים מספקים רמזים לבקרת נזק
החוקרים מצאו כי רבים מהגנים שהחיידקים תלויים בהם בהישרדות מעורבים בתיקון נזק לחלבונים מחומצנים, כמו חלבונים שנחשפו לאוויר, או השמדת חלבונים פגומים מעבר לתיקון. תת קבוצה נוספת של גנים עוזרת לחיידקים להתנגד לייבוש, ומתייבשת במיקרו -מרופטים.
"מה שהגענו היה רשימת מועמדים שהיא ארוכה מאוד," אמר ד"ר נתן. "ישנם מאות גנים, חלקם מעורבים באופן בולט יותר מאחרים, שעשויים להיות מעורבים באופן קריטי בסיוע לשחפת לשרוד את שלב ההעברה שלה."
החוקרים ציינו כי הניסויים אינם מודל שלם של השידור המוטס של החיידקים. בעתיד, החוקרים עיצבו והחלו ניסויים המאפשרים להם ללמוד אידוי בזמן שהטיפות בטיסה. פלטפורמה מדויקת יותר זו תעזור לאשר אם הגנים שהתגלו לאחרונה מגן מ 'שחפת במהלך ההעברה, עלול להוביל את הדרך לטיפול החוסם את ההגנות הללו.
ד"ר נתן אמר כי "הרעיון לחכות לזהות מישהו עם שחפת, ואז לטפל ולרפא אותם, הוא דרך לא יעילה לחלוטין לעצור את מגיפת הגיפה." "רוב האנשים הנושפים חיידקים בשחפת אין עדיין אבחנה. אז עלינו להפריע להמסכתו. ואיך אתה עושה את זה, אם אתה לא יודע דבר על התהליך עצמו? יש לנו כמה רעיונות עכשיו."
