A „probiotikumok” területe hatalmas, és piacuk még nagyobb, de bármilyen érdekesek is, még náluk is érdekesebbnek látszanak az ún. „dizájner probiotikumok”, s minél több lehet?ségüket tárják fel az innovatív kutatók, annál inkább elfogadottá válnak.
A legújabb ötlet lényege az, hogy egyes patogén bélbaktériumok a gazdaszervezet cukorvegyületeit használják fel vagy a sejtekhez való köt?déshez, vagy toxinjuk köt?déséhez, és így okoznak betegséget. Ha azonban ezeket a cukrokat valami máson rögzítve kínáljuk fel, például az Escherichia coli egy ártalmatlan törzsén, ezzel több köt?dési helyet biztosítunk a patogén baktériumoknak és fegyvereiknek. Így e patogének kisebb hatást fognak kifejteni a gazdaszervezet – pl. az ember – sejtjeire, és ezzel megel?zhet?k a betegségek, vagy legalábbis csökkenthet? súlyosságuk. Az ártalmatlan Escherichia coli pedig a hozzákapcsolódott patogén baktériummal és toxinnal együtt kiürül a testb?l, miel?tt még problémát okozhatna.
Ráadásul nagyon kicsi az esélye annak, hogy a patogének ki tudnák játszani ezt a terápiás stratégiát, mivel ezzel egyúttal lehetetlenné tennék, hogy felismerjék célreceptorukat – hiszen ugyanezt másoltuk át az E. colira is –, és képtelenek lennének betegséget okozni.
És ott van még a pénz kérdése is. Jelenleg is szintetizálnak mesterségesen olyan cukorvegyületeket, amelyek azonosak a gazdaszervezet megfelel? cukorvegyületeivel, hogy önmagukban alkalmazva ezeket meggátolják a patogének köt?dését a gazdaszervezet sejtjein lev? struktúrákhoz. Ez az eljárás azonban messze nem optimális, mivel e cukroknak sértetlenül kellene átjutniuk a gyomron és a vékonybélen, hogy elérhessék a vastagbelet, ahol a legtöbb, patogének okozta betegség keletkezik. Mire a cukrok a vastagbélhez érnek, a gasztrointesztinális rendszer már megtette azt, amihez a leginkább ért – a cukrok nagy részét lebontotta, s ezzel terapeutikumként használhatatlanná váltak.
Ezeknek a cukorszerkezeteknek az el?állítása már önmagában sem olcsó – de tudják, mi olcsó? A baktérium és a húsleves, amiben tenyésznek. Sok kádnyi ilyen „gyógyszert” lehet el?állítani a laboratóriumokban, sokkal gyorsabban, mint ahogyan a cukrok szintetizálhatók, s ezért ez sokkal költséghatékonyabb módszer. Ha a szintetizált cukorvegyületeket az E. colihoz kapcsoljuk (ez a probiotikus módszer), ezek nem fognak lebomlani, hanem a baktériumokkal együtt eljutnak a vastagbélbe. Ott pedig a baktériumok szaporodni kezdenek, s ezzel a „gyógyszer”, azaz a cukorvegyület mennyiségét teljesen ingyen növelik.
Legalább három patogénnel szemben már bebizonyosodott, hogy ez a megközelítés nagyon hatásos: a Shiga toxintermel? E. colival (STEC), az enterotoxin termel? E. colival (ETEC) és a kolera korókozójával (Vibrio cholerae) szemben. Ez a három törzs felel?s annak a 2 millió halálnak a jelent?s részéért, amelyet a bélfert?zések okoznak minden évben – írja a Scientific American.
A STEC egy igen hatékony mérget termel, a Shiga toxint, aminek hatására tönkremennek a sejtmembránok és vérzéses kolitisz alakul ki, amit egy még rosszabb következmény kísér, a hemolítikus urémiás szindróma, amelynek elemei a hemolítikus anémia, a trombocitopénia és a veseelégtelenség. A gazdaszervezet megfelel? cukorvegyülete, a GB3 el?segíti a toxin szervezetbe való felszívódását, ahol aztán az kifejti mérgez? hatását. Ha GB3-at magához kapcsoló, ártalmatlan E. colit adtak naponta kétszer olyan egereknek, amelyeket el?bb STEC-cel megfert?ztek, a betegség egyetlen egérben sem alakult ki, azaz a hatás 100%-os volt, mivel az ártalmatlan baktériumok a hozzájuk kapcsolt GB3segítségével mintegy felszívták a toxint, miel?tt még az elérte volna a bél falát. Ugyanez a hatás m?ködött akkor is, ha GB3-at hordozó halott baktériumokat kaptak az egerek, csak ekkor növelni kellett a dózist. A halott baktériumok természetesen már nem tudnak mutálódni, és nem tekinthet?k „genetikailag módosított organizmusoknak”, s ezért ez a megoldás nagyon ígéretes a STEC fert?zések jöv?beli kezelésére.
Az ETEC az „utazók hasmenéséért” felel?s, de nem szabad alábecsülni, mivel a fejl?d? országokban endémiás, és ez okozza a legtöbb hasmenéses halált itt a kisgyerekek körében. A halál vizes hasmenés miatt következik be, mivel a toxin er?sen fokozza a bélb?l való vízvesztést. A méreg úgy fejti ki hatását, hogy a bélsejteken lev? GM1 cukorhoz köt?dik, majd bejut a sejtekbe és ott – az adenilcikláz enzim konstans stimulálása révén – kifelé történ? ion- és vízvándorlást okoz. A hasmenés folytán az ETEC a vízforrásokba is bejut, s az ezekb?l ivókat szintén megfert?zi. A kutatók GM1-et köt? ártalmatlan E. coli törzset tenyésztettek ki, amelyr?l kiderült, hogy saját súlya 5%-ának (!) megfelel? mennyiség? toxint tud megkötni. Az utazók ezt a törzset profilaktikusan használhatják, s a fejl?d? országokban sokkal könnyebbé és olcsóbbá teheti az ETEC elleni küzdelmet.
A Vibrio cholerae Ázsiában endémiás, és szerte a világon járványokat okoz, rendszerint a nem eléggé megf?tt hal fogyasztása folytán. A baktérium a vékonybélben telepszik meg, és hasonló módon termel – szintén a GM1-hez köt?d? – toxint, mint az ETEC. Kezelés nélkül 50%-os a halálozás. A kezelés pedig nem egyszer?: az antibiotikumok még árthatnak is, mert a hatásukra elpusztuló baktériumokból kiszabadul a toxin, és elárasztja a belet; épp ezért általában folyadékterápiával, sós víz itatásával kezelik a betegséget mindaddig, amíg a beteg jobban lesz – vagy nem. GM1-et expresszáló ártalmatlan E. coli törzzsel azonban nagyon jól kezelhet? a betegség. Egereknek adva 1 vagy 4 órával a kolerabaktériummal történt megfert?zés után, 12 egér közül 12, illetve 8 maradt életben (kezelés nélkül az életben maradók száma csak 1, illetve 2). A GM1-et tartalmazó törzs fagyasztva is életben marad, azaz szinte korlátlan ideig tárolható és beadható a sós víz mellett.
És ez még csak a kezdet. Hasonló megközelítés alkalmazható majd a Clostridium difficile, a Helicobacter pylori és a Schistosoma mansonii esetében is, ha ez az új megközelítés tovább fejl?dik. Ha így lesz, ezzel az antibiotikum rezisztencia problémáját is elfelejthetük.
Forrás : Scientific American