Устранение ДНК бактерий и повышение уровня уже существующих антимикробных белков может помочь предотвратить повторное возникновение инфекций среднего уха. Это результаты исследования Национальной детской больницы, в ходе которого изучалось, как белок иммунной защиты, распространенный в среднем ухе, взаимодействует со структурой, предназначенной для защиты колонии бактерий.
Бактерия, не поддающаяся типированию Haemophilus influenzae (NTHI), вызывает широкий спектр заболеваний как нижних, так и верхних дыхательных путей, включая инфекцию среднего уха. NTHI, как и большинство других бактерий, может образовывать биопленку, устойчивое сообщество бактерий, которое позволяет бактериям уклоняться от иммунной системы хозяина и защищает бактерии от антибиотиков и других методов лечения, предназначенных для их уничтожения.
Человеческий бета-дефенсин-3 – это антибактериальный защитный белок, экспрессируемый в среднем ухе человека и других млекопитающих, который убивает как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. Предыдущие исследования показали, что если экспрессия бета-дефенсина нарушается, способность хозяина контролировать бактерии в верхних дыхательных путях изменяется и инфекция ухудшается.
Исследователи из Исследовательского института при Национальной детской больнице выдвинули гипотезу, что человеческий бета-дефенсин-3 может потерять способность убивать NTHI, если он попадет во внеклеточную ДНК, которая составляет внешний слой биопленки, тем самым предотвращая его контакт с бактериями внутри биопленки.
"Было показано, что противомикробные защитные белки хозяина, такие как бета-дефенсин-3 человека, связываются с ДНК не хозяина," говорит Лорен О. Бакалетц, кандидат медицинских наук, директор Центра микробного патогенеза "Это взаимодействие влияет на способность защитного белка функционировать."
Изучив свою модель инфекции среднего уха на животных, доктор. Команда Бакалеца обнаружила, что бактериальная ДНК и защитные пептиды животного были обнаружены вместе в биопленках, которые образовались во время инфекции. Кроме того, защитный пептид преимущественно совмещен с внеклеточной ДНК биопленки.
Когда команда подвергла бактерии, вызывающие ушные инфекции, концентрации человеческого бета-дефенсина-3, которая обычно обнаруживается в среднем ухе ребенка с активной инфекцией, пептид смог убить 100 процентов NTHI, но убийство прекратилось, когда в реакцию была введена внеклеточная ДНК.
"Эти данные подтверждают вывод о том, что убивающая активность белка антимикробной защиты была снижена в биопленке, индуцированной NTHI, из-за его взаимодействия с эДНК," говорит доктор. Бакалетц, ведущий автор исследования и профессор педиатрии и отоларингологии Медицинского колледжа Университета штата Огайо.
Когда они удалили внеклеточную ДНК из биопленки, убивающая активность защитного пептида была восстановлена.
"Способность восстанавливать активность белков противомикробной защиты обнадеживает, поскольку биопленки устойчивы к большинству методов лечения, включая традиционные антибиотики," говорит доктор. Бакалетц.
Доктор. Бакалетц говорит, что это исследование предоставляет доказательства новой схемы лечения для нацеливания на биопленки, образованные NTHI во время инфекции среднего уха. Один из подходов заключается в доставке терапевтического агента, который может разрушить бактериальную ДНК, в сочетании с бета-дефенсином-3 человека в среднее ухо ребенка с хронической рецидивирующей инфекцией. Врачи могут пойти по тому же пути, который используется для нацеливания на среднее ухо во время операции на ушной трубке, что является распространенным методом лечения хронических инфекций уха.
"Такой подход, вероятно, укрепит способность врожденной иммунной системы управлять биопленками, вызванными NTHI, избегая необходимости в антибиотиках или расширяя возможности использования антибиотиков, которые у нас уже есть в нашем арсенале," говорит доктор. Бакалетц. "Это может помочь уменьшить рецидивирующую инфекцию среднего уха."