Die Bekämpfung von E. coli mit E. coli
Nach Erkenntnissen, veröffentlicht in dieser Woche in mBio, Nissle, einem Stamm von Escherichia coli ist harmlos für den Darm-Gewebe und schützen den Darm von enterohämorrhagischen E. coli-Bakterium, ein Erreger produziert das Shiga-toxin.
E. coli hat einen schlechten Ruf bekommen, weil einige pathogene Stämme können schwere, sogar lebensbedrohliche, Symptome. Aber für mehr als ein Jahrhundert, die Kommensale Stamm Nissle wurde als eine probiotische und, mehr kürzlich, zur Behandlung von Darm-Erkrankungen, einschließlich Colitis ulcerosa.
Forscher der Universität Cincinnati wollten wissen, ob Nissle könnte auch schützen darmgewebe gegen EHEC-Bakterien und anderen Krankheitserregern. Sie studierte die probiotischen schützende Effekte mit der menschlichen Darm-organoids, oder HIOs, die experimentellen Modellen der realen Gewebe abgeleitet aus Stammzellen.
Die Forscher zunächst injiziert der HIOs mit Nissle und festgestellt, dass das Bakterium war harmlos: Es hat keine Schäden an der epithelialen Barriere, gebildet durch die schützende äußere Schicht der organoid. Weiter in getrennten Experimenten injiziert HIOs mit enterohämorrhagischen E. coli oder EHEC. Dieser Erreger produziert das Shiga-toxin, das sickens Millionen und tötet Tausende von Menschen—hauptsächlich Kinder—jedes Jahr. Die EHEC-schnell brach die epitheliale Barriere in den HIOs.
Die Forscher vorbehandelt HIOs mit Nissle und 12 Stunden später injizierten Sie mit EHEC. Dies ist, wo die Nissle erwies sich als schützende: obwohl die EHEC vermehrt in den organoid Gewebe, es nicht zu zerstören der epithelialen Barriere. Während der gleichen Zeit, die Nissle Bevölkerung sank rasch in die Gewebe. Die Forscher beobachteten die gleiche Wirkung, wenn Sie injiziert vorbehandelt HIOs mit uropathogenic E. coli, die Belastung verantwortlich für die meisten Infektionen der Harnwege.
„Im Grunde ist das Nissle getötet wurde, indem die pathogenen Bakterien, sondern es aus dem Darm in der Lage, Schaden zu widerstehen besser“, sagte molekulargenetiker Alison Weiss, Ph. D., der arbeitete auf der Studie zusammen mit Suman Pradhan, Ph. D., wissenschaftlicher Mitarbeiter in Weiss-Labor.
Die Ergebnisse deuten darauf hin Nissle gewähren kann Leistungen, die nicht durch die Hemmung der pathogenen Stämme direkt, sondern durch die Nutzung von Abwehrmechanismen in der Zelle selbst, und dass das Probiotikum kann helfen, verhindern, dass schwere EHEC-Infektionen. Doch die Ergebnisse legen auch nahe, dass Nissle können anfällig sein, um Phagen aus der Shiga-toxin, begrenzen würde, das Probiotikum die Nützlichkeit als therapeutische. Weiss darauf hingewiesen, dass weitere Studien sind notwendig, um besser zu verstehen, die komplexen Interaktionen der Bakterien-Spezies in einer realen Welt Einstellung.
Weiss die Forschung konzentriert sich auf die Bakterien, die produzieren das Shiga-toxin, wie EHEC. „Es ist wirklich schlimm“, sagte Sie. „Meine ganze Karriere, ich habe Interesse an der Verhinderung der pädiatrischen Krankheitserreger. Sobald diese Kinder zu bekommen, EHEC, alles, was Sie tun können, ist geben Sie Flüssigkeiten und unterstützen Sie. Es gibt nichts, was wir tun können.“
Weiss ist begeistert von dem Potenzial der Verwendung von Chios als Modell für ein besseres Verständnis Darm-Bedingungen. „Sie sind ein großer Durchbruch“, sagte Sie. „Eine Menge von Darm-Erreger sind Spezies-spezifisch, und organoids sind wirklich gut für das betrachten von frühen Ereignissen.“