Curenje iz nosa nije jedino mjesto na kojem u našem tijelu postoji sluz; također prostire mnoge prolaze, poput probavnog sustava, kako bi bili podmazani. Istraživači Instituta za tehnologiju Massachusettsa (MIT) otkrili su da šećeri u sluzi pomažu u kontroli i razoružavanju dosadnih mikroba u našim tijelima. Većina ljudi misli da je sluzava tvar neugodna i odvratna, ali igra vitalnu ulogu u mnogim tjelesnim sustavima.
Mucini, komponenta koja stvara gel u sluzi, presvučeni su glikanima, ili šećera, i poznato je da potiskuju stvaranje biofilma, oblik rasta mikroba koji je često povezan s infekcijama i teško ga je liječiti antibioticima. Ova studija, objavljeno u Nature Microbiology, pronalazi širi raspon funkcija za glikane vezane za mucine. Istraživači misle da možda neće morati ubijati dosadne mikrobe, ali umjesto, razoružati ih i učiniti manje zaraznima.
Antibiotici postaju sve manje učinkoviti protiv bakterija koje se brzo prilagođavaju. Moramo iskoristiti prirodne obrambene mehanizme kako bismo se zaštitili od mikroba. "
David Rampulla, Dr. Sc., ravnatelj programa NIBIB Biomaterials and Biomolecular Constructs
Sluz je gusto prepuna štetnih mikroba, pa kako tijelo koristi ovu sluzavu tvar za sprječavanje infekcija? Netko bi pomislio da nešto u sluzi može ubiti bakteriju. Tim MIT -a, vodi Katharina Ribbeck, Dr. Sc., Profesor na Odsjeku za biološko inženjerstvo, je otkrio da sluz ukroćuje patogene sadržane u njezinom ljepljivom matriksu pa imunološki sustav može ući u borbu i boriti se kad zatreba; ali sluz ne ubija bakterije sama.
Mnogi su mislili da je strukturna mreža sluzi isključivo u mehaničke svrhe, ali smo saznali da igra ključnu ulogu u načinu na koji kontrolira i problematične patogene. Testiramo da vidimo je li ova funkcija univerzalna za mnoge vrste. "
Katharina Ribbeck, Dr. Sc., Profesor na Odsjeku za biološko inženjerstvo, MIT
Znanstvenici su secirali različite dijelove sluzi i otkrili da je ključni sastojak koji je ukrotio bakterije glikani. Glikani su lanci molekula šećera koji tvore razgranate strukture. Znanstvenici su pitali bi li glikani imali istu snagu bez ostalih komponenti u sluzi. Rezultati su potvrdili da su glikani robusni u uklanjanju patogena sami.
Ova se studija usredotočila na odgovor glikana na određenu bakteriju, P. aeruginosa, koji uzrokuje infekcije kod osoba s oslabljenim imunološkim sustavom. Postdiplomac, Kelsey Wheeler, otkrili su da su glikani učinili bakterije manje moćnima potiskujući genetske putove odgovorne za bakterijsku komunikaciju i one koji omogućuju nakupljanje ili stvaranje toksina. Ti putevi omogućuju njihovo zarazno ponašanje.
Ribbeck je rekao da je jedan od njezinih najvećih izazova uvjeriti ljude da je sluz vrijedna proučavanja, a ne samo otpadni proizvod. "Možemo stvoriti alternativne terapijske pristupe koji ne koriste antibiotike za ubijanje mikroba, umjesto toga upotrijebite prirodni oblik biološkog inženjeringa - sluz, "rekao je Ribbeck.
Sljedeće za Ribbecka je razbiti glikanski kod i razumjeti koji glikani ukroćuju određeni patogen i kako se povezuju. Također želi saznati više o tome mogu li i kako mikrobi osjetiti glikane i posljedično pokušati pobjeći od njih. Mnogo različitih vrsta bakterija koegzistira u zajednicama unutar našeg tijela i, djelomično, čine mikrobiom osobe, koji ima bitnu ulogu u probavi i zdravlju imuniteta. Ribbeck misli da glikani igraju značajnu ulogu u održavanju i promjeni mikrobioma u našim tijelima, a njezin laboratorij počinje provjeravati teoriju.
Timothy Lu, Dr. Sc., izvanredni profesor MIT -a na Odjelu za biološko inženjerstvo i elektrotehniku i računarstvo, radi na drugom alternativnom pristupu liječenju bakterijskih infekcija rezistentnih na antibiotike. Lu je razvio način da izazove posebnu vrstu virusa zvanu bakteriofag ili fag kako bi ubio različite sojeve E. coli.
Antibiotici obično inhibiraju ili reguliraju enzime koji su odgovorni za kontrolu rasta i širenja bakterija, dajući imunološkom sustavu vremena za borbu protiv infekcija. Fagi ubijaju bakterije različitim mehanizmom. Najčešće, fagi prepoznaju specifični receptor na bakteriji koji im omogućuje da se vežu i ubrizgaju svoj virus u bakteriju. Virus će se razmnožavati i na kraju ubiti bakteriju.
"Korištenje faga za liječenje infekcija otpornih na antibiotike nije novi koncept, "rekao je Lu. Objasnio je da bi se moglo izvesti opsežno, pravovremeni pregled za identifikaciju prirodnih faga koji ubijaju određene vrste bakterija. "Ali na kraju ekrana, vjerojatno ćete ostati s raznolikom grupom faga koje će biti teško proizvesti i povećati u komercijalno reproduciranom obliku, isplativ način. "