5 Minutės
Infekcija kaip miokardo infarkto sukėlėja
Širdies priepuoliai gali būti inicijuoti užslėptomis bakterijų bendruomenėmis, įterptomis į arterijų plokšteles, rodo nauji tyrimai. Mokslininkai praneša, kad cholesteroliu prisotintos aterosklerotinės plokštelės gali talpinti želatinius bakterijų biofilmus, kurie daugelį metų lieka besimptomiai, apsaugoti tiek nuo imuninės reakcijos, tiek nuo antibiotikų. Vėlesnė virusinė infekcija ar kitas sisteminis veiksnys gali reaktyvuoti šiuos biofilmus, sukeldamas vietinį uždegimą, kuris silpnina plokštelės kolageninį dangalą, skatina krešulių susidarymą ir gali išprovokuoti miokardo infarktą.
Naujos analizės, pasitelkusios pažangias molekulines ir histologines metodikas, leido identifikuoti bakterijų DNR ir nepažeistas biofilmo struktūras koronarinių ir periferinių arterijų plokštelėse. Burnos bakterijų genetinės medžiagos buvimas aterosklerotinėje audinyje pateikia tiesioginius įrodymus, siejančius mikrobinę bendruomenę su koronarine arterijų liga — ryšį, kuris ilgą laiką buvo įtartas, bet sunkiai įrodomas.
Kaip biofilmai veikia ir kaip jie atsibunda
Biofilmai yra struktūruotos, prie paviršiaus prisitvirtinusios bakterijų bendruomenės, įterptos į tarpląstelinę matricą. Ši matrica veikia kaip barjeras, mažinantis antibiotikų veiksmingumą ir slepiantis bakterijas nuo imuninės sistemos ląstelių. Aterosklerozės kontekste tyrėjai nustatė biofilmo medžiagą dengiančią cholesteroliu prisotintas plokšteles. Kai išorinis veiksnys, pavyzdžiui virusinė infekcija, stimuliuoja vietinę aplinką, bakterijos biofilme gali atnaujinti augimą ir išsisklaidyti, sukeliant imuninio aktyvumo grandinę.
Nuo uždegimo iki plokštelės plyšimo
Aktyvuotos bakterijos sukelia uždegiminę reakciją, kuri gali suardyti kolagenu turtingą plokštelės dangalą. Šio dangalo degradacija ir plonėjimas didina plyšimo riziką; kai plokštelė plyšta, išeksponuotas jos turinys greitai suformuoja krešulį (trombo), galintį užkimšti koronarinę arteriją ir sukelti širdies priepuolį.
Besimptomis bakterijų biofilmas, dengiantis cholesteroliu prisotintą koronarinės arterijos plokštelę. Credit: Pekka Karhunen’s research group, Tampere University
Profesorius Pekka Karhunen, pagrindinis tyrimo autorius, pažymi, kad lauke ilgą laiką pabrėžtas oksiduotų mažo tankio lipoproteinų (MTL, angl. LDL) vaidmuo kaip aterosklerozės variklis. "Bakterijų įtaka koronarinės arterijų ligai ilgą laiką buvo įtariama, tačiau tiesioginių ir įtikinamų įrodymų trūko. Mūsų tyrimas parodė kelių burnos bakterijų genetinės medžiagos – DNR – buvimą aterosklerotinėse plokštelėse," sako Karhunen. Tyrimo grupė taip pat sukūrė antikūną, nukreiptą prieš šias bakterijas, kuris netikėtai atskleidė matomas biofilmo struktūras arterijų audinyje.
Tyrimo apimtis, metodai ir bendradarbiavimas
Tyrimas apjungė audinių analizę iš kelių šaltinių: mėginių iš asmenų, mirusių dėl staigios širdies mirties, ir mėginių iš pacientų, kuriems atlikta kaklinės (karotidinės) ir periferinių arterijų operacija. Dalyvaujančios institucijos: Tampere University, Oulu University, the Finnish Institute for Health and Welfare and the University of Oxford. Darbas yra ES finansuojamos širdies ir kraujagyslių tyrimų konsorciumo dalis, apimančio 11 šalių, su papildoma parama iš The Finnish Foundation for Cardiovascular Research ir Jane and Aatos Erkko Foundation.
Molekulinis bakterijų DNR nustatymas, imunohistochemija su naujai sukurtais antikūnais ir biofilmo struktūrų vizualizacija suteikė tyrėjams sutampančius įrodymų kelius, siejančius intra-plokštelines bakterijas su miokardo infarkto atvejais.
Link diagnostikos, terapijų ir vakcinų
Šie atradimai atveria naujas diagnostikos ir prevencijos galimybes. Tiksliniai antikūnai, aptinkantys intraarterinius biofilmus, galėtų pagerinti rizikos stratifikaciją pacientams, sergantiems ateroskleroze. Ambicingesnė perspektyva – vakcinacija prieš specifines burnos ar biofilmus formuojančias bakterijas galėtų sumažinti plokštelių aktyvacijų ir sekusių širdies priepuolių dažnį, jei ateities tyrimai patvirtintų priežastinę naudą.
Antibiotikai vieni vargu ar pašalins įsitvirtinusius biofilmus, nes tarpląstelinė matrica riboja vaistų prasiskverbimą ir daugelis bakterijų pereina į mažo metabolizmo būsenas. Naujos terapijos gali derinti biofilmus ardančias priemones, imunomoduliaciją ir vakcinaciją, kad būtų užkirstas kelias biofilmo aktyvacijai arba pagerintas jo pašalinimas.
Ekspertų įžvalga
Dr. Sofia Nieminen, fiktyvi klinikinė mikrobiologė ir širdies bei kraujagyslių tyrėja, komentuoja: "Šis tyrimas perteikia dalį aterosklerozės kaip lėtinį, su infekcija susijusį procesą kai kuriems pacientams. Jei rezultatai bus patvirtinti didesnėse kohortose, tai pateisintų vakcinų ar tikslių imuninės terapijos sprendimų kūrimą, skirtą neutralizuoti plokštelių gyventojų mikrobus. Perėjimas į klinikinę praktiką reikalauja atsargiai suplanuotų tyrimų, kad būtų įrodyta, jog bakterijų pašalinimas ar neutralizavimas sumažina širdies priepuolių riziką nepadarydamas nepageidaujamų pasekmių."
Išvada
Bakterijų biofilmų atradimas aterosklerotinėse plokštelėse sustiprina hipotezę, kad infekciniai agentai gali išprovokuoti miokardo infarktą sukeldami vietinį uždegimą ir plokštelės plyšimą. Tyrimas paryškina naujus diagnostinius biomarkerius ir siūlo vakcinacijos ar anti-biofilmo strategijas kaip galimus prevencinius įrankius. Būtinos tęstinės tarptautinės pastangos, kad būtų patvirtinti priežastiniai ryšiai ir pereita nuo molekulinio atradimo prie klinikinių intervencijų, galinčių sumažinti širdies priepuolių dažnį visame pasaulyje.
Šaltinis: scitechdaily
Komentarai