Christoph Burgstedt / Shutterstock

ในขณะที่ระบบภูมิคุ้มกันและยาปฏิชีวนะของเราทั้งสองทำงานได้อย่างยอดเยี่ยมในการช่วยเราต่อสู้กับการติดเชื้อที่คุกคามถึงชีวิตการเกิดขึ้นของ ความต้านทานยาปฏิชีวนะ ทำให้การรักษาการติดเชื้อทั่วไปที่ครั้งหนึ่งเคยรักษาได้ง่ายขึ้นทำได้ยากขึ้นอย่างรวดเร็ว การดื้อยาปฏิชีวนะเกิดขึ้นเมื่อแบคทีเรียมีวิวัฒนาการและอยู่รอดได้ด้วยวิธีการรักษาที่ออกแบบมาเพื่อกำจัดพวกมันและแพร่พันธุ์หรือส่งต่อความต้านทานนี้ไปยังแบคทีเรียอื่น

ปัจจุบันมีงานวิจัยมากมายเพื่อหาวิธีป้องกันการแพร่กระจายของการดื้อยาปฏิชีวนะ แต่ยังมีคำถามอีกมากมายที่นักวิจัยยังไม่มีคำตอบ คำถามหนึ่งคือการรู้ว่าการต่อต้านพัฒนาไปอย่างไรในตัวบุคคลแบบเรียลไทม์ การรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในร่างกายระหว่างการติดเชื้อสามารถช่วยให้เราสามารถพัฒนาวิธีการรักษาที่ดีขึ้นสำหรับการดื้อยาปฏิชีวนะ

ในของเรา ศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้เราตรวจสอบประชากรแบคทีเรียในปอดของผู้ป่วยหนักที่มีอาการปอดติดเชื้อที่เกิดจากแบคทีเรียทั่วไป aeruginosa พ. เราสามารถสังเกตได้แบบเรียลไทม์ว่าทั้งการวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของแบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะควบคู่ไปกับการออกฤทธิ์ของระบบภูมิคุ้มกันมีความสำคัญในการระบุผลของการติดเชื้อของผู้ป่วย

เราใช้เทคนิคและการทดลองหลายอย่างที่วัดการเติบโตของแบคทีเรียและการเปลี่ยนแปลงความต้านทานยาปฏิชีวนะที่เกิดขึ้นระหว่างการติดเชื้อ เราจับคู่การทดลองเหล่านี้กับเทคนิคการหาลำดับจีโนมเพื่อระบุการเปลี่ยนแปลงรหัสพันธุกรรมของแบคทีเรีย สิ่งนี้บอกเราว่าแบคทีเรียมีวิวัฒนาการอย่างไรและพัฒนาการดื้อยาปฏิชีวนะหรือไม่

นอกจากนี้เรายังวัดจำนวนโมเลกุลของระบบภูมิคุ้มกันที่มีอยู่ในปอดซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าต่อสู้กับ aeruginosa พ. ตัวอย่างจากปอดได้รับการวิเคราะห์ทุกสองสามวันซึ่งช่วยให้เราสามารถจับภาพการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นได้ด้วยความละเอียดสูง สิ่งนี้เปิดเผยในรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อนว่าระบบภูมิคุ้มกันมีบทบาทในการปราบปรามแบคทีเรียดื้อยาปฏิชีวนะที่วิวัฒนาการมาอย่างไร

เราพบว่าแบคทีเรียในปอดดื้อต่อยาปฏิชีวนะชนิดใดชนิดหนึ่งที่ใช้กำจัดเชื้อได้สูง แบคทีเรียเหล่านี้พัฒนาความต้านทานโดยการกลายพันธุ์และปรับเปลี่ยนส่วนประกอบของผนังเซลล์ (ชั้นนอกรอบเซลล์) แบคทีเรียบางชนิดยังพบว่ามีการปรับเปลี่ยนจุดเข้าในผนังเซลล์ที่ใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อทำลายพวกมัน พบว่ามีการปรับเปลี่ยนองค์ประกอบโครงสร้างของเลเยอร์นี้

ในขณะที่การปรับเปลี่ยนจุดเริ่มต้นทำให้ความต้านทานยาปฏิชีวนะเพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่ก็ทำให้แบคทีเรียไม่พอดี สิ่งนี้ทำให้พวกมันเติบโตช้าลง แบคทีเรียที่ดื้อยาสูงเหล่านี้หายไปจากประชากรอย่างรวดเร็วหลังจากสิ้นสุดการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะถูกแทนที่ด้วยญาติที่เหมาะสมและเติบโตเร็วขึ้น

แต่แบคทีเรียที่ดัดแปลงเพียงองค์ประกอบโครงสร้างของผนังเซลล์ของพวกมันกลับเพิ่มความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการอยู่รอด ในความเป็นจริงพวกเขาสามารถเติบโตได้เร็วขึ้น หากแบคทีเรียเหล่านี้ถูกส่งต่อไปยังบุคคลอื่นก็จะสามารถทำให้เกิดการติดเชื้อที่ยากต่อการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ แบคทีเรียเหล่านี้ยังคงอยู่ในปอดแม้ว่าจะมีการแทนที่ญาติที่ไม่ค่อยพอดีก็ตาม

ระบบภูมิคุ้มกัน

นี่คือจุดที่ระบบภูมิคุ้มกันมีความสำคัญมาก

ก่อนที่บุคคลนั้นจะได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะเราพบว่าจำนวนแบคทีเรียที่ทำให้เกิดการติดเชื้อเริ่มลดลงแล้ว สิ่งนี้แสดงให้เราเห็นว่าระบบภูมิคุ้มกันกำลังทำหน้าที่ของมัน นอกจากนี้ยังทำให้ยาปฏิชีวนะประสบความสำเร็จมากขึ้นเนื่องจากทำงานได้ดีขึ้นเมื่อกำหนดเป้าหมายไปยังประชากรแบคทีเรียขนาดเล็ก

อย่างไรก็ตามการติดเชื้อแบคทีเรียจะเกิดขึ้นอีกครั้งประมาณ 11 วันหลังจากตรวจพบครั้งสุดท้าย - และมีการกลายพันธุ์ที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะ ครั้งแรกระบบภูมิคุ้มกันทำงานร่วมกับยาปฏิชีวนะ ครั้งนี้ไม่มีการให้ยาปฏิชีวนะใหม่และการวิจัยของเราพบว่าระบบภูมิคุ้มกันสามารถต่อสู้กับการติดเชื้อได้ด้วยตัวเอง

สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติสามารถกำจัดประชากรของแบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะที่เกิดขึ้นหลังจากการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะเป็นครั้งแรก

เราไม่สามารถแน่ใจได้ 100% ว่าแบคทีเรียที่กลายพันธุ์เป็นหรือไม่ได้ถูกส่งต่อไปยังคนอื่น แต่ยิ่งแบคทีเรียอยู่ในระดับสูงในปอดน้อยลงโอกาสที่จะถูกส่งต่อก็น้อยลง การติดเชื้อดังกล่าวสามารถส่งต่อได้โดยการไอของผู้ป่วยและการขับไล่แบคทีเรียออกจากปอดเป็นต้น

ผลการวิจัยของเราชี้ให้เห็นว่าภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติสามารถยับยั้งการดื้อยาระหว่างการติดเชื้อและ จำกัด การแพร่เชื้อดื้อยาระหว่างผู้ป่วย ในอนาคตการใช้ประโยชน์จากลิงก์นี้จะช่วยให้เราสามารถพัฒนาวิธีการรักษาใหม่ ๆ เพื่อใช้ต่อต้านแบคทีเรียที่เป็นอันตรายและอาจช่วยให้เราป้องกันการแพร่กระจายของแบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะได้ดีขึ้น

เกี่ยวกับผู้แต่ง

ราเชล วีทลีย์, นักวิจัยหลังปริญญาเอกด้านวิวัฒนาการแบคทีเรีย, University of Oxford และ ฮูลิโอ ดิแอซ กาบาเยโร, นักวิจัยหลังปริญญาเอกด้านจุลินทรีย์จีโนมิกส์, University of Oxford

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

ร่างกายรักษาคะแนน: สมองจิตใจและร่างกายในการรักษาบาดแผล

โดย Bessel van der Kolk

หนังสือเล่มนี้สำรวจความเชื่อมโยงระหว่างการบาดเจ็บกับสุขภาพกายและสุขภาพจิต นำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการรักษาและฟื้นฟู

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

ลมหายใจ: ศาสตร์ใหม่ของศิลปะที่สาบสูญ

โดย เจมส์ เนสเตอร์

หนังสือเล่มนี้สำรวจวิทยาศาสตร์และการฝึกหายใจ นำเสนอข้อมูลเชิงลึกและเทคนิคในการปรับปรุงสุขภาพร่างกายและจิตใจ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

The Plant Paradox: อันตรายที่ซ่อนอยู่ในอาหาร "สุขภาพ" ที่ทำให้เกิดโรคและน้ำหนักขึ้น

โดย สตีเวน อาร์. กันดรี

หนังสือเล่มนี้สำรวจความเชื่อมโยงระหว่างอาหาร สุขภาพ และโรค โดยนำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการปรับปรุงสุขภาพโดยรวมและความสมบูรณ์พูนสุข

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

รหัสภูมิคุ้มกัน: กระบวนทัศน์ใหม่เพื่อสุขภาพที่แท้จริงและการต่อต้านริ้วรอยที่รุนแรง

โดย Joel Greene

หนังสือเล่มนี้นำเสนอมุมมองใหม่เกี่ยวกับสุขภาพและภูมิคุ้มกัน โดยใช้หลักการของ epigenetics และนำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการปรับปรุงสุขภาพและการชะลอวัยให้เหมาะสม

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับการถือศีลอด: รักษาร่างกายของคุณด้วยการอดอาหารเป็นช่วงๆ วันเว้นวัน และการอดอาหารแบบยืดเวลา

โดย ดร.เจสัน ฟุง และจิมมี่ มัวร์

หนังสือเล่มนี้สำรวจวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติของการถือศีลอดโดยนำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการปรับปรุงสุขภาพโดยรวมและความสมบูรณ์พูนสุข

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.