Chiến đấu với E.coli bằng E.coli

E.coli được cho là một chủng gây bệnh có thể gây ra các triệu chứng nghiêm trọng, thậm chí đe dọa đến tính mạng. Nhưng trong hơn một thế kỷ qua, chủng Nissle đã được sử dụng như một loại vi khuẩn và gần đây hơn là để điều trị các bệnh về rối loạn đường ruột bao gồm viêm loét đại tràng.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cincinnati muốn tìm hiểu liệu Nissle cũng có thể bảo vệ mô ruột chống lại EHEC và các mầm bệnh khác hay không. Họ đã nghiên cứu tác dụng bảo vệ của men vi sinh bằng cách sử dụng các chất hữu cơ đường ruột của con người, hay HIO là những mô hình thử nghiệm của mô thực tế có nguồn gốc từ tế bào gốc.

Các nhà nghiên cứu lần đầu tiên tiêm HIO bằng Nissle và quan sát thấy vi khuẩn này vô hại: Nó không làm hỏng hàng rào biểu mô được hình thành bởi lớp ngoài để bảo vệ các cơ quan mô. Tiếp theo, trong các thí nghiệm riêng biệt, họ đã tiêm HIO với enterohemorrhagic E. coli. Tác nhân gây bệnh này tạo ra độc tố Shiga, gây bệnh cho hàng triệu người và giết chết hàng ngàn người - chủ yếu là trẻ em mỗi năm. EHEC nhanh chóng phá vỡ hàng rào biểu mô trong HIO.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã xử lý trước các HIO bằng Nissle và 12 giờ sau đó, tiêm EHEC. Ngay lúc này, Nissle đã phát huy tác dụng: Mặc dù EHEC tăng nhanh trong mô cơ quan, nhưng nó không phá hủy hàng rào biểu mô. Trong cùng thời gian đó, số lượng Nissle giảm nhanh chóng trong mô. Các nhà nghiên cứu đã quan sát những tác động tương tự khi họ tiêm HIO được điều trị trước bằng Uropathogenic E. coli, chủng chịu trách nhiệm cho phần lớn các bệnh nhiễm trùng đường tiết niệu.

"Về cơ bản, Nissle đã bị giết bởi vi khuẩn gây bệnh, nhưng nó làm cho ruột có thể chịu được tổn thương tốt hơn", nhà di truyền học phân tử Alison Weiss, Tiến sĩ, người nghiên cứu cùng với Suman Pradhan, Tiến sĩ - một nghiên cứu viên trong phòng thí nghiệm của Weiss cho biết.

Kết quả cho thấy Nissle có thể mang lại lợi ích không phải bằng cách ức chế trực tiếp các chủng gây bệnh mà thay vào đó bằng cách khai thác các cơ chế bảo vệ trong chính tế bào và chế phẩm sinh học có thể giúp ngăn ngừa nhiễm trùng EHEC nghiêm trọng. Tuy nhiên, kết quả cũng cho thấy, Nissle có thể dễ bị tổn thương bởi các thể thực khuẩn từ độc tố Shiga. Điều này sẽ hạn chế tính hữu dụng của men vi sinh. Weiss cảnh báo rằng cần có nhiều nghiên cứu hơn để hiểu rõ về sự tương tác phức tạp của các loài vi khuẩn trong môi trường thực tế.

Nghiên cứu của Weiss tập trung vào các vi khuẩn sản sinh độc tố Shiga, như EHEC. "Thật tồi tệ, toàn bộ sự nghiệp của tôi, tôi đã quan tâm đến việc ngăn chặn mầm bệnh cho trẻ em. Một khi những đứa trẻ này mắc EHEC, tất cả những gì bạn có thể làm là cho chúng uống nước và hỗ trợ chúng. Chúng tôi không thể làm gì khác."

Weiss rất hào hứng với tiềm năng sử dụng HIO như một mô hình để hiểu rõ hơn về tình trạng đường ruột. "Chúng là một bước đột phá lớn", cô nói. "Rất nhiều mầm bệnh đường ruột có thông tin sinh học cụ thể, và các cơ quan mô nội tạng cần phải được xem xét sớm hơn”.

Hoàng Nam dịch

Theo Laboratory News