https://bodybydarwin.com
Slider Image

'Prob-eye-otics' zou de toekomst van behandeling van oogziekten kunnen zijn

2020

Je bent misschien bekend met het idee dat je darm en huid een verzameling microben bevatten - schimmels, bacteriën en virussen - die van vitaal belang zijn om je gezond te houden. Maar wist je dat je ogen ook een unieke menagerie van microben bevatten? Samen worden ze het oogmicrobioom genoemd. Wanneer deze microben uit balans zijn - te veel of te weinig van bepaalde typen - kunnen oogziekten ontstaan.

Met een recente studie die bacteriën op het oppervlak van het oog laat zien en beschermende immuniteit stimuleert, beginnen wetenschappers de microbiële factoren te ontdekken die kunnen worden benut om innovatieve therapieën te creëren voor een reeks oogaandoeningen zoals droge ogen, het syndroom van Sjogren en littekens op de cornea. . Op een dag is het misschien mogelijk om bacteriën te ontwikkelen om oogziekten bij mensen te behandelen.

Ik ben een immunoloog die onderzoekt hoe het oog infecties voorkomt. Ik raakte geïnteresseerd in dit veld omdat mensen slechts twee ogen krijgen en het begrijpen hoe bacteriën de immuniteit beïnvloeden, kan de sleutel zijn om tot 1 miljoen bezoeken aan de arts voor ooginfecties te voorkomen en alleen al in de VS $ 174 miljoen per jaar te besparen.

Bij de bespreking van het microbioom denken de meeste wetenschappers meestal aan de darmen, en terecht; onderzoekers denken dat een dikke darm meer dan 10 biljoen bacteriën kan herbergen. Dat gezegd hebbende, wordt nu meer aandacht besteed aan de impact die microbiomen hebben op andere locaties, waaronder de huid, en gebieden met zeer weinig bacteriën, zoals de longen, vagina en ogen.

Het afgelopen decennium was de rol van het microbioom in de oculaire gezondheid controversieel. Wetenschappers geloofden dat gezonde ogen een georganiseerd microbioom misten. Studies hebben aangetoond dat bacteriën uit de lucht, handen of ooglidranden op het oog aanwezig kunnen zijn; velen geloofden echter dat deze microben eenvoudig werden gedood of weggespoeld door de voortdurende stroom van tranen.

Pas recent hebben wetenschappers geconcludeerd dat het oog inderdaad een "kern" microbioom herbergt dat afhankelijk lijkt te zijn van leeftijd, geografische regio, etniciteit, slijtage van contactlenzen en ziektetoestand. De "kern" is beperkt tot vier genera bacteriën Staphylococci Diphtheroids Propionibacteria en Streptococci . Naast deze bacteriën telt het koppel-tenovirus, betrokken bij sommige intraoculaire ziekten, ook als een lid van het kernmicrobioom omdat het aanwezig is op het oppervlak van het oog van 65% van de gezonde individuen.

Dit suggereert dat artsen dieper moeten nadenken over de risico's en voordelen voor het microbioom bij het voorschrijven van antibiotica. De antibiotica kunnen bacteriën doden die het oog ten goede komen.

In een recent onderzoek dat meer dan een decennium omvatte en meer dan 340.000 patiënten in de VS omvatte, ontdekten de auteurs dat antibiotica werden gebruikt om 60% van de gevallen van acute conjunctivitis (roze oog) te behandelen. Maar virale infecties zijn de meest waarschijnlijke oorzaken van roze ogen en niet te behandelen met antibiotica. Nog opvallender, zelfs gevallen die door bacteriën worden veroorzaakt, verdwijnen vaak zonder interventie in 7 tot 10 dagen. Het is bekend dat overmatig of ongepast antibioticagebruik het microbioom kan verstoren, wat kan leiden tot infecties, auto-immuniteit en zelfs kanker.

In het afgelopen decennium zijn onderzoeken naar het microbioom en de ziekte van de ogen enorm toegenomen. Ze hebben een enorme hoeveelheid gegevens gegenereerd, maar het meeste is correlatief. Dit betekent dat bepaalde bacteriën zijn gekoppeld aan bepaalde ziekten, zoals het syndroom van Sjogren of bacteriële keratitis. Of deze bacteriën deze ziekten veroorzaken, is echter nog onbekend.

Tijdens mijn tijd bij het National Eye Institute gebruikte ik muizen om te bepalen of bacteriën aan het oppervlak van het oog een immuunrespons konden stimuleren om het oog te beschermen tegen verblindende ziekteverwekkers zoals de bacterie Pseudomonas aeuruginosa .

In 2016, oculaire immunoloog Rachel Caspi van het National Eye Institute en ik veronderstelde dat beschermende bacteriën in de buurt van of op het oog leefden. We hebben inderdaad een inwendige bacterie gevonden, Corynebacterium mastitidis ( C. mast ), die immuuncellen stimuleert om antimicrobiële factoren te produceren en af ​​te geven die schadelijke microben in de tranen doden.

Door een reeks experimenten kon het Caspi-lab voor het eerst een oorzakelijk verband aantonen tussen C. mast en een beschermende immuunrespons. Telkens wanneer C. mast op het oogoppervlak aanwezig was, waren muizen resistenter tegen twee soorten bacteriën waarvan bekend is dat ze blindheid veroorzaken: Candida albicans en Pseudomonas aeuruginosa .

Nu, in mijn laboratorium, willen we deze relatie tussen C. mast en oculaire immuniteit benutten om nieuwe therapieën te ontwikkelen om infectie te voorkomen en mogelijk meer wijdverspreide ziekten zoals droge ogen te bestrijden.

De eerste stap in de richting van het ontwikkelen van dergelijke therapieën is uitzoeken hoe bacteriën het oog koloniseren. Hiervoor werkt mijn lab samen met het Campbell Laboratory aan de Universiteit van Pittsburgh, dat een van de meest uitgebreide collecties menselijke oculaire bacteriën in het land herbergt. Met onze unieke experimentele opstelling met muizen en geavanceerde genetische analyses kunnen we deze microbiële bibliotheek gebruiken om specifieke factoren te identificeren die nodig zijn voor de microben om het oppervlak van het oog te koloniseren.

Vervolgens beginnen we met oogartsen en optometristen in het UPMC Eye Center de immuunsignaturen in de ogen van gezonde en zieke patiënten te analyseren. Onze hoop is hier om deze technologie te gebruiken als een nieuw diagnostisch hulpmiddel om de microben die ziekten veroorzaken te bestrijden in plaats van onmiddellijk infecties te behandelen met breedspectrumantibiotica die ook de goede microben doden.

Tot slot is een van onze verheven doelen het genetisch manipuleren van oogkoloniserende bacteriën om te fungeren als voertuigen voor langdurige levering aan het oppervlak van het oog. In de darm is aangetoond dat genetisch gemodificeerde bacteriën ziekten zoals colitis verlichten.

We hopen dat deze nieuwe 'probiotische' therapie zou werken om immuunregulerende factoren uit te scheiden, die de symptomen zouden beperken die gepaard gaan met aandoeningen als droge ogen, die ongeveer 4 miljoen mensen in de VS per jaar treffen.

In dit zich ontwikkelende veld is er nog veel te leren voordat artsen kunnen beginnen met het manipuleren van het oculaire microbioom om ziekten te bestrijden. Maar op een dag misschien in plaats van alleen oogdruppels in je droge ogen te spuiten, spuit je een oplossing met enkele bacteriën die je oog zullen koloniseren en de glijmiddelen en andere factoren die je lichaam mist, afscheiden. Blijf kijken.

Tony St. Leger is universitair docent oogheelkunde en immunologie, Universiteit van Pittsburgh. Dit artikel was oorspronkelijk te zien in The Conversation.

Plaats in één keer al uw sociale media-accounts

Plaats in één keer al uw sociale media-accounts

Een Japans ruimteschip zoomt in op een asteroïde in de vorm van een edelsteen

Een Japans ruimteschip zoomt in op een asteroïde in de vorm van een edelsteen

Wetenschappers zijn optimistisch over het vinden van buitenaards leven in de volgende eeuw.  Dit is waar ze naar kijken.

Wetenschappers zijn optimistisch over het vinden van buitenaards leven in de volgende eeuw. Dit is waar ze naar kijken.