Το μάτι έχει μια συλλογή από μικρόβια που ζουν στην επιφάνεια και τα διατηρούν υγιή. photoJS/Shutterstock.com

Μπορεί να είστε εξοικειωμένοι με την ιδέα ότι το έντερο και το δέρμα σας φιλοξενούν μια συλλογή από μικρόβια - μύκητες, βακτήρια και ιούς - που είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της υγείας σας. Γνωρίζατε όμως ότι τα μάτια σας φιλοξενούν επίσης μια μοναδική απειλή μικροβίων; Μαζί, ονομάζονται μικροβίωμα ματιών. Όταν αυτά τα μικρόβια είναι εκτός ισορροπίας - πάρα πολλά ή λίγα από ορισμένους τύπους - μπορεί να εμφανιστούν οφθαλμικές παθήσεις.

Με μια πρόσφατη μελέτη που δείχνει ότι βακτήρια ζουν στην επιφάνεια του ματιού και τόνωση της προστατευτικής ανοσίας, οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να ανακαλύπτουν τους μικροβιακούς παράγοντες που μπορούν να αξιοποιηθούν για να δημιουργήσουν καινοτόμες θεραπείες για μια σειρά οφθαλμικών διαταραχών όπως Ξηροφθαλμία, Σύνδρομο Sjogren και ουλές του κερατοειδούςΕ Κάποια μέρα μπορεί να είναι δυνατόν να σχεδιαστούν βακτήρια για τη θεραπεία οφθαλμικών παθήσεων στους ανθρώπους.

Είμαι ανοσολόγος μελετώντας πώς το μάτι αποτρέπει τη μόλυνση. Ενδιαφέρθηκα για αυτόν τον τομέα επειδή οι άνθρωποι έχουν μόνο δύο μάτια και η κατανόηση του πώς τα βακτήρια επηρεάζουν την ανοσία μπορεί να είναι το κλειδί για την αποφυγή έως και 1 εκατομμυρίου επισκέψεων στο γιατρό για οφθαλμικές λοιμώξεις και εξοικονόμηση Μόνο στις ΗΠΑ 174 εκατομμύρια δολάρια ετησίως.

Μικρόβιο ματιών

Όταν συζητούν για το μικροβίωμα, οι περισσότεροι επιστήμονες συνήθως σκέφτονται το έντερο, και επάξια. οι ερευνητές πιστεύουν ότι ένα παχύ έντερο μπορεί φιλοξενούν περισσότερα από 10 τρισεκατομμύρια βακτήριαΕ Τούτου λεχθέντος, τώρα περισσότερη προσοχή εστιάζεται στον αντίκτυπο που έχουν τα μικροβιώματα σε άλλες τοποθεσίες, συμπεριλαμβανομένης της δέρμα, και περιοχές με πολύ λίγα βακτήρια, όπως το πνεύμονες, κόλπος και μάτια.

Την τελευταία δεκαετία, ο ρόλος του μικροβιώματος στην υγεία των ματιών ήταν αμφιλεγόμενηΕ Οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα υγιή μάτια στερούνταν οργανωμένου μικροβιώματος. Μελέτες έδειξαν ότι βακτήρια από τον αέρα, τα χέρια ή τα περιθώρια των βλεφάρων θα μπορούσαν να υπάρχουν στο μάτι. Ωστόσο, πολλοί πίστευαν ότι αυτά τα μικρόβια απλά σκοτώθηκαν ή ξεβράστηκαν από τη συνεχή ροή δακρύων.

Η χρήση φακών επαφής αλλάζει το μικροβίωμα των ματιών. Andrey_Popov / Shutterstock.com

Μόνο πρόσφατα οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το μάτι, πράγματι, φιλοξενεί ένα «πυρήνα» μικροβιώματος που φαίνεται να εξαρτάται από αυτό ηλικία, γεωγραφική περιοχή, εθνικότητα, φθορά φακών επαφής και κατάσταση ασθένειας. Ο «πυρήνας» περιορίζεται σε τέσσερα γένη βακτηρίων Σταφυλόκοκκοι, Διφθεροειδή, Προπιονικά βακτήρια και Στρεπτόκοκκοι. Εκτός από αυτά τα βακτήρια, ο ιός ροπής τενό, που εμπλέκεται σε ορισμένες ενδοφθάλμιες παθήσεις, μετρά επίσης ως μέλος του μικροβιώματος του πυρήνα καθώς υπάρχει στην επιφάνεια του ματιού του 65% των υγιών ατόμων.

Αυτό υποδηλώνει ότι οι γιατροί πρέπει να σκεφτούν βαθύτερα τους κινδύνους και τα οφέλη για το μικροβίωμα όταν συνταγογραφούν αντιβιοτικά. Τα αντιβιοτικά μπορεί να σκοτώσουν βακτήρια που προσφέρουν όφελος στο μάτι.

Σε μια πρόσφατη μελέτη που εκτείνεται σε περισσότερο από μια δεκαετία και περιλαμβάνει περισσότερους από 340,000 ασθενείς στις ΗΠΑ, οι συγγραφείς διαπίστωσαν ότι τα αντιβιοτικά χρησιμοποιήθηκαν για τη θεραπεία του 60% της οξείας επιπεφυκίτιδας θήκες (ροζ ματιών). Αλλά οι ιογενείς λοιμώξεις είναι οι πιο πιθανές αιτίες ροζ ματιών και δεν θεραπεύονται με αντιβιοτικά. Πιο εντυπωσιακό, ακόμη και περιπτώσεις που προκαλούνται από βακτήρια συχνά επιλυθεί σε 7-10 ημέρες χωρίς παρέμβασηΕ Είναι γνωστό ότι η υπερβολική ή ακατάλληλη χρήση αντιβιοτικών μπορεί να διαταράξει το μικροβίωμα, οδηγώντας σε λοίμωξη, αυτοανοσία και ακόμη Καρκίνος.

Ανακαλύπτοντας ένα μικρόβιο που αποικίζει τα μάτια

Μέσα στην τελευταία δεκαετία, οι μελέτες που αξιολογούν το μικροβίωμα και τις ασθένειες των ματιών έχουν ανθίσει. Έχουν δημιουργήσει τεράστιο όγκο δεδομένων, αλλά τα περισσότερα είναι συσχετιστικά. Αυτό σημαίνει ότι ορισμένα βακτήρια έχουν συνδεθεί με ορισμένες ασθένειες, όπως Σύνδρομο Sjogren or βακτηριακή κερατίτιδαΕ Ωστόσο, το αν αυτά τα βακτήρια προκαλούν αυτές τις ασθένειες είναι ακόμα άγνωστο.

Κατά τη διάρκεια του χρόνου μου στο Εθνικό Ινστιτούτο Ματιών, Χρησιμοποίησα ποντίκια για να προσδιορίσω εάν τα βακτήρια στην επιφάνεια του ματιού θα μπορούσαν να διεγείρουν μια ανοσοαπόκριση για να προστατεύσουν το μάτι από τυφλωτικά παθογόνα όπως το βακτήριο Pseudomonas aeuruginosa.

Γ. Κατάρτι βακτήρια (πράσινα) που ζουν στην επιφάνεια του ματιού του ποντικιού. Τόνι Σεντ Λέγκερ, CC BY-SA

Το 2016, οφθαλμικός ανοσολόγος Ρέιτσελ Κάσπι στο Εθνικό Ινστιτούτο Ματιών και υπέθεσα ότι προστατευτικά βακτήρια ζούσαν κοντά ή στο μάτι. Πράγματι, βρήκαμε ένα μόνιμο βακτήριο, Corynebacterium mastitidis (Γ. Κατάρτι), που διεγείρει τα ανοσοκύτταρα να παράγουν και να απελευθερώνουν αντιμικροβιακούς παράγοντες που σκοτώνουν επιβλαβή μικρόβια στα δάκρυα.

Μέσα από μια σειρά πειραμάτων, το εργαστήριο Caspi ήταν σε θέση να δείχνουν για πρώτη φορά αιτιώδη σχέση μεταξύ Γ. Κατάρτι και μια προστατευτική ανοσοαπόκριση. Οποτεδήποτε Γ. Κατάρτι ήταν παρούσα στην επιφάνεια των ματιών, τα ποντίκια ήταν πιο ανθεκτικά σε δύο είδη βακτηρίων που είναι γνωστό ότι προκαλούν τύφλωση: Candida albicans και Pseudomonas aeuruginosa.

Τώρα, στο εργαστηριο μου, θα θέλαμε να εκμεταλλευτούμε αυτή τη σχέση μεταξύ Γ. Κατάρτι και οφθαλμική ανοσία για την ανάπτυξη νέων θεραπειών για την πρόληψη της μόλυνσης και ενδεχομένως τη στόχευση πιο διαδεδομένων ασθενειών όπως η ξηροφθαλμία.

Μηχανικά μικρόβια για τη βελτίωση της υγείας των ματιών

Οι μελλοντικές θεραπείες για τη θεραπεία της ξηροφθαλμίας μπορεί να περιέχουν μικρόβια που έχουν σχεδιαστεί για να ζουν στο μάτι και να παρέχουν θεραπευτικές χημικές ουσίες. Timonina/Shutterstock.com

Το πρώτο βήμα προς την ανάπτυξη τέτοιων θεραπειών είναι να καταλάβουμε πώς τα βακτήρια αποικίζουν το μάτι. Για αυτό, το εργαστήριό μου συνεργάζεται με το Εργαστήριο Campbell στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ, το οποίο φιλοξενεί μία από τις πιο εκτεταμένες συλλογές ανθρώπινων οφθαλμικών βακτηρίων στη χώρα. Με τη μοναδική πειραματική μας εγκατάσταση με ποντίκια και προηγμένες γενετικές αναλύσεις, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν τη μικροβιακή βιβλιοθήκη για να αρχίσουμε να εντοπίζουμε συγκεκριμένους παράγοντες που απαιτούνται για τα μικρόβια να αποικίσουν την επιφάνεια του ματιού.

Στη συνέχεια, με οφθαλμίατρους και οφθαλμίατρους στο Κέντρο ματιών UPMC, αρχίζουμε να αναλύουμε τις ανοσολογικές υπογραφές στα μάτια υγιών και ασθενών ασθενών. Εδώ, η ελπίδα μας είναι να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την τεχνολογία ως ένα νέο διαγνωστικό εργαλείο για τη στόχευση των μικροβίων που προκαλούν ασθένειες και όχι την άμεση θεραπεία λοιμώξεων με αντιβιοτικά ευρέως φάσματος που σκοτώνουν επίσης τα καλά μικρόβια.

Τέλος, ένας από τους υψηλότερους στόχους μας είναι να σχεδιάσουμε γενετικά τα βακτήρια που αποικίζουν τα μάτια για να λειτουργήσουν ως μακροπρόθεσμα οχήματα παράδοσης στην επιφάνεια του ματιού. Στο έντερο, έχει αποδειχθεί ότι γενετικά τροποποιημένα βακτήρια ανακουφίσει ασθένειες όπως η κολίτιδα.

Ελπίζουμε ότι αυτή η νέα θεραπεία "οφθαλμολογικής οφθαλμότητας" θα λειτουργήσει για να εκκρίνει παράγοντες ρύθμισης του ανοσοποιητικού, οι οποίοι θα περιορίζουν τα συμπτώματα που σχετίζονται με καταστάσεις όπως Ξηροφθαλμία, που επηρεάζει γύρω 4 εκατομμύρια άνθρωποι στις ΗΠΑ ανά έτος.

Σε αυτόν τον αναπτυσσόμενο τομέα, υπάρχουν ακόμα πολλά να μάθουμε προτού οι γιατροί αρχίσουν να χειρίζονται το μικροβίωμα του οφθαλμού για την καταπολέμηση ασθενειών. Αλλά μια μέρα ίσως αντί να ψεκάσετε σταγόνες στα ξηρά σας μάτια, θα ψεκάσετε σε ένα διάλυμα με μερικά βακτήρια που θα αποικίσουν το μάτι σας και θα εκκρίνουν λιπαντικά και άλλους παράγοντες που λείπουν από το σώμα σας. Μείνετε συντονισμένοι.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Tony St. Leger, Επίκουρος Καθηγητής Οφθαλμολογίας και Ανοσολογίας, Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

βιβλία_Υγεία