جيش من الميكروبات السابحة يقضي على عدوى الالتهاب الرئوي القاتلة من رئتي الفئران
(يفتح في علامة تبويب جديدة)
نجح الباحثون في القضاء على عدوى الالتهاب الرئوي القاتلة من رئتي الفئران عن طريق سكب جيوش من الميكروبات الصغيرة في القصبات الهوائية للقوارض. كان العلاج غير التقليدي ، الذي يستهدف مباشرة موقع الإصابة ، فعالًا بنسبة 100 ٪ في علاج الفئران المصابة ، وإذا أظهرت دراسات المتابعة أنه يعمل أيضًا في البشر ، فيمكن استخدامه يومًا ما على البشر.
ال بكتيريا– روبوتات القتال مصنوعة من طحالب دقيقة حية لها ذيلان ، أو سوط ، تستخدمهما للسباحة عبر الأوساط السائلة. قام العلماء بتغطية الطحالب بجسيمات نانوية صغيرة محملة بالمضادات الحيوية ، والتي تفرز ببطء المواد الكيميائية القاتلة للبكتيريا في جميع أنحاء الرئتين بينما تسبح الطحالب من خلالها.
في الدراسة الجديدة ، أصاب الباحثون 24 فئرانًا بالبكتيريا الزائفة الزنجارية، والذي يسبب التهاب رئوي في مجموعة من الحيوانات – بما في ذلك البشر. تم إعطاء نصف الفئران المصابة جرعة من الميكروبات وتعافت جميعها بالكامل في غضون أسبوع. لكن النصف الآخر ، الذي تُرك دون علاج ، مات جميعًا في غضون ثلاثة أيام من إصابته.
وكتب الباحثون في ورقة بحثية جديدة نُشرت على الإنترنت في 22 سبتمبر في المجلة ، أن التجارب هي “دليل مهم” على مفهوم العلاج الجديد ، والذي يمكن استخدامه أيضًا على البشر في المستقبل. مواد الطبيعة (يفتح في علامة تبويب جديدة).
“استنادًا إلى بيانات الفئران هذه ، نرى أن الروبوتات الدقيقة يمكنها تحسين تغلغل المضادات الحيوية لقتل مسببات الأمراض البكتيرية وإنقاذ حياة المزيد من المرضى” ، هذا ما قاله المؤلف المشارك في الدراسة الدكتور فيكتور نيزيت ، أستاذ طب الأطفال في جامعة كاليفورنيا سان دييغو ، قال في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة).
متعلق ب: أصبحت النقط على شكل باك مان أول روبوتات بيولوجية ذاتية التكرار في العالم
أثناء عدوى الالتهاب الرئوي الجرثومي ، تسبب البكتيريا الغازية اشتعال في الأكياس الهوائية الصغيرة ، أو الحويصلات الهوائية ، داخل رئتين، والذي يمكن أن يتسبب أيضًا في امتلاء هذه الأكياس بالسوائل. يمكن للالتهاب والسوائل أن تجعل التنفس صعبًا ومؤلماً للغاية ، ويمكن أن يؤدي أيضًا إلى الحمى والقشعريرة. يمكن أن يكون الالتهاب الرئوي خطيرًا بشكل خاص على الأطفال الصغار وكبار السن والمرضى الذين يعانون بالفعل أو يعانون من ضعف المناعة ، وفقًا لـ مايو كلينيك (يفتح في علامة تبويب جديدة).
التسليم المستهدف
حاليًا ، يتم علاج مرضى الالتهاب الرئوي الجرثومي بالمضادات الحيوية عن طريق الحقن في الوريد (IV) ، والتي توصل الدواء مباشرة إلى مجرى دم المريض. لكن المضادات الحيوية تستغرق وقتًا حتى تشق طريقها عبر مجرى دم المريض إلى الرئتين ، وهو ما يمكن أن يكون الفرق بين الحياة والموت بالنسبة للمريض في حالة حرجة.
وبالمقارنة ، فإن حقن الميكروبات من خلال القصبة الهوائية – وعندها تنشرها قدرة الطحالب على السباحة بشكل طبيعي في جميع أنحاء الرئتين – يعني أن المضادات الحيوية يتم توصيلها بدقة وسرعة إلى موقع الإصابة على الفور تقريبًا. أثناء الحقن الوريدي ، يمكن أن ينتهي الأمر بنسبة كبيرة من المضادات الحيوية بالهدر ، مما قد يقلل من فعالية العلاجات.
قال نيزت: “بالحقنة الوريدية ، أحيانًا يدخل جزء صغير جدًا من المضادات الحيوية إلى الرئتين”. “هذا هو السبب في أن العديد من العلاجات الحالية للمضادات الحيوية للالتهاب الرئوي لا تعمل بالشكل المطلوب ، مما يؤدي إلى معدلات وفيات عالية جدًا في المرضى الأكثر مرضًا.”
(يفتح في علامة تبويب جديدة)
في تجربة منفصلة أجريت على الفئران ، والتي قارنت علاجات الميكروبوت بالحقن الوريدية ، تطلبت الفئران المعالجة بالحقن الوريدي جرعة من المضادات الحيوية تزيد 3000 مرة عن الجرعة المعطاة للفئران الجرعات الميكروبية ، حسبما أفاد الباحثون في الدراسة.
خلال الحالات الشديدة من الالتهاب الرئوي ، غالبًا ما يوضع المرضى على أجهزة التنفس الصناعي لمساعدتهم على التنفس. وأشار الباحثون إلى أن هذا يعني أن العديد من المرضى في حالة حرجة سيكون لديهم بالفعل أنابيب تؤدي مباشرة إلى رئتيهم ، والتي يمكن استخدامها لتوصيل الميكروبات.
قمع الأعراض
بالإضافة إلى كونها أسرع وأكثر كفاءة من علاجات الالتهاب الرئوي الحالية ، يمكن أن تساعد الميكروبات أيضًا في تسريع أوقات الشفاء للمرضى من خلال تخفيف الالتهاب لأنها تقتل مسببات الأمراض.
تقتل المضادات الحيوية الوريدية البكتيريا المسببة للمرض. بعد ذلك ، يجب على المرضى الانتظار حتى يتراجع الالتهاب بشكل طبيعي. يمكن أن يترك الالتهاب أضرارًا طويلة المدى وراءه ، وحتى عندما لا يحدث ذلك ، فإنه يستغرق وقتًا طويلاً ليهدأ من تلقاء نفسه. كتب الباحثون أن الراحة في الفراش ومضادات الالتهاب ومسكنات الألم يمكن أن تساعد في عملية الشفاء ، لكن معالجة الالتهاب مبكرًا هي استراتيجية أفضل.
مفتاح التأثير المضاد للالتهابات للميكروبات هو الجسيمات النانوية الملتصقة بالطحالب الدقيقة. يتم تغطية الكبسولات المحتوية على المضادات الحيوية في أغشية الخلايا للعدلات ، وهي نوع من خلايا الدم البيضاء التي تعد جزءًا من الاستجابة المناعية الطبيعية للجسم.
تم تصميم العدلات لاستهداف الخلايا الملتهبة ويتم تغطيتها في هياكل خاصة تسمى مصائد العدلات خارج الخلية (NETs). ووفقًا للبيان ، فإن هذه الشبكات قادرة على احتجاز وتحييد الجزيئات الالتهابية التي تطلقها البكتيريا ، مما يسمح للميكروبات بالتخلص من هذه الجزيئات السيئة أثناء تسبحها عبر الرئتين لتعقب البكتيريا المسببة للالتهاب الرئوي.
متعلق ب: هذا السلطعون الروبوتي السريع الجانبي صغير جدًا لدرجة أنه يتناسب مع عين الإبرة
بمجرد أن تقضي الميكروبات على مسببات الأمراض ، تقوم الخلايا المناعية بهضم الميكروبات. قال الباحثون ، لأن الميكروبات مصنوعة من مواد طبيعية تمامًا ، بما في ذلك بوليمر خاص قابل للتحلل الحيوي يتكون من الجسيمات النانوية ، فلا توجد مواد كيميائية متبقية يمكن أن تسبب أي ضرر للرئتين.
وقال جوزيف وانج ، مؤلف الدراسة المشارك في الدراسة ، وهو مهندس نانوي في جامعة كاليفورنيا سان دييغو ، في البيان: “لم يتم ترك أي شيء سام”.
الخطوات التالية
قد تكون الدراسة الجديدة مجرد دليل على المفهوم ، لكن النتائج تظهر أن الميكروبات “آمنة وسهلة [to administer]، متوافق حيويا ، ويدوم طويلا “.
سيبدأ الباحثون الآن تجارب على حيوانات أكبر حجمًا لمعرفة ما إذا كان يمكن تكرار النتائج. وإذا كان الأمر كذلك ، يأمل الفريق أن يبدأ في نهاية المطاف التجارب البشرية ، وفقًا للبيان.
وكتب الباحثون أن قدرة الميكروبات على السباحة في الجسم تجعلها أيضًا مرشحين رائعين لمعالجة أمراض أخرى ، مثل التهابات المعدة والدم.
نُشر في الأصل على Live Science.
