Микробные пленки в легких при фиброзе

Биопленки представляют собой слизистые клейкие мембраны, которые продуцируются микробами, такими как бактерии и грибы, для колонизации поверхностей. Они могут расти на животных и растительных тканях и даже внутри человеческого тела на медицинских устройствах, таких как катетеры или клапаны сердца. Биопленки защищают микробов от иммунной системы организма и повышают их устойчивость к антибиотикам. Они представляют собой одну из самых больших угроз для пациентов в больницах. Но есть хорошие новости — исследовательская группа, возглавляемая Научно-исследовательским институтом Центра здоровья Университета Макгилла, разработала новую технологию ферментов, которая предотвращает образование биопленок и также может разрушать их.
Это многообещающие новости для разработки инновационных стратегий лечения широкого спектра заболеваний и инфекций, приобретенных в больницах, таких как пневмония, инфекция мочевых путей и другие. Связанные с биопленкой инфекции ежегодно вызывают тысячи смертей в Северной Америке. Их трудно искоренить, потому что они выделяют матрицу из молекул сахара, которые образуют своего рода броню, действующую как физический и химический барьер, предотвращая попадание антибиотиков в целевые участки в микробах.
Ученым удалось использовать собственные инструменты микробов против них самих, чтобы атаковать и уничтожать молекулы сахара, которые удерживают биопленку. Вместо того, чтобы пытаться разработать новые индивидуальные «пули», нацеленные на одиночных микробов, атаке подвергается биопленка, которая защищает эти микробы. Это совершенно новая стратегия для решения проблемы.

Работа является результатом четырехлетнего успешного сотрудничества ученых, которые вот уже несколько лет работают над борьбой с биопленками, сосредоточившись на двух из наиболее распространенных организмов, ответственных за инфекции легких: бактерии Pseudomonas aeruginosa и гриба Aspergillus fumigatus. Инфекции с этими организмами у пациентов с хроническими заболеваниями легких, такими как кистозный фиброз, представляют собой огромную проблему в медицинской терапии.
Изучая механизмы, используемые этими организмами для создания своих биопленок, ученые обнаружили ферменты, которые разрушают молекулы сахара, склеивающие биопленки вместе. Микробы используют эти ферменты для перемещения молекул сахара вокруг и разрезают их на кусочки, чтобы построить и перестроить матрицу биопленки. Исследователи нашли способ использовать эти ферменты для нарушения сахарной «брони», подвергая микроб воздействию антибиотика.
Специалисты превратили эти ферменты в машину для уничтожения биопленки, которую можно использовать за пределами микроба, где найдены молекулы сахара. Эти ферменты уничтожают все молекулы сахара на своем пути и не останавливаются, пока матрица не будет уничтожена.
Предыдущие попытки борьбы с биопленками имели лишь ограниченный успех, главным образом он отмечался в предотвращении образования биопленки. Эти ферменты являются первой стратегией, которая когда-либо была эффективной для уничтожения зрелых биопленок и которая работает на мышиных моделях инфекции.
Когда ученые взяли ферменты из бактерий и применили их к грибам, было обнаружено, что они так же работали на биопленке грибов, что было удивительно. Ключевым моментом является то, что этот подход может быть универсальным способом обеспечения возможности использования собственных систем микробов для деградации биопленок, что имеет большие последствия для многих микробов, болезней и инфекций.
Более 70% инфекций, приобретенных в больницах, фактически связаны с биопленками, и у медиков нет инструментов для их лечения. По словам авторов работы, потенциал этой новой терапии огромен, и они надеются коммерциализировать ее в ближайшие годы.

Источник: Proceedings of the National Academy of Sciences

ХОБЛ приводит к похудению?

Поскольку пациенты с ХОБЛ часто испытывают трудности с дыханием, и эта борьба требует много энергии — потеря веса и недоедание могут быть побочными эффектами болезни. В частности, на более поздних стадиях заболевания потеря веса, вызванная состоянием, называемым кахексией, может сигнализировать о плохом прогнозе.
Кахексия при ХОБЛ — это синдром истощения мышц, который оставляет пациентов слабыми и мешает нормально функционировать. Это происходит потому, что энергия, требуемая организму для дыхания и выполнения повседневных задач, настолько велика, что не может быть адекватно получена из обычного рациона. Результатом является непреднамеренная потеря веса, которая может привести к недоеданию. Согласно обзору 2015 года, проведенному на Тайване, 10-45% пациентов с ХОБЛ недоедают, и очевидно, что это является важным прогностическим фактором для пациентов с ХОБЛ.
Для таких пациентов диетические добавки могут решать проблемы недоедания и помочь вам восстановить часть потерянного веса. Люди могут иметь пониженный аппетит, и не могут принять достаточное количество пищи за раз, потому что в некоторых случаях у людей с эмфиземой гиперраздутые легкие, которые занимают большой объем в теле. В такой ситуации врач может порекомендовать жидкую диетическую добавку.
Это обратная сторона консультирования по вопросу ожирения, которое многие американцы могли получить от своих врачей в какой-то момент. В то время как многим людям настоятельно рекомендуется отказаться от высококалорийных напитков в качестве легкого средства сокращения калорий, чтобы похудеть, добавление высококалорийных напитков в рацион питания может стать жизненно необходимым для некоторых пациентов с ХОБЛ по той же самой причине. Это быстрый и эффективный способ получить питательные вещества и энергию, в которых нуждается человек.
Пациенты могут также приготовить такие напитки дома, например, с применением белкового порошка или другого источника калорий. Это может помочь людям с тяжелой болезнью легких получить питательные вещества, необходимые их организму. Специалисты рекомендуют пройти консультацию у диетолога, чтобы определить лучшую жидкую добавку в конкретном случае. Большинство программ легочной реабилитации включают консультирование по вопросам питания, которое должно помочь определить наилучший подход с учетом индивидуальных обстоятельств.
Независимо от того, какую жидкую добавку выберет человек, исследование 2015 года показало: важно обеспечить питание с высокой калорийностью, что также поможет свести к минимуму вздутие живота, которое может вызвать дискомфорт во время еды. Весь смысл этих пищевых добавок заключается в увеличении количества калорий, которые принимает человек, чтобы помочь компенсировать калории, которые сжигаются при дыхании, но сделать это с использованием питательных продуктов, таких как фрукты, овощи и высококачественные белковые порошки или источники жиров.
В соответствии с этим исследованием в 2015 году пациентам с ХОБЛ также рекомендуется выбирать пищевые добавки, содержащие больше жиров, чем углеводов. Было высказано предположение, что диета с более высоким содержанием жира может быть более полезной, поскольку жир образует меньше углекислого газа в организме и имеет более низкое респираторное соотношение по сравнению с углеводным обменом. Это может быть особенно важно для пациентов с ХОБЛ с повышенным уровнем углекислого газа в крови и страдающих одышкой.
Чем больше углеводов потребляет человек, тем больше во время пищеварения образуется углекислого газа, а следовательно, организму требуется дышать больше, чтобы вытеснить этот углекислый газ. Поэтому жидкие добавки, которые содержат большое количество жира и белка, как правило, предпочтительнее для пациентов с тяжелой формой ХОБЛ, чем добавки с высоким содержанием углеводов.
Есть некоторые свидетельства того, что повышение уровня определенных витаминов и минералов в рационе или прием витаминных добавок может быть полезным для некоторых пациентов с ХОБЛ. В исследовании 2012 года была обнаружена связь между потреблением жирных кислот омега-3 и омега-6 и снижением воспаления у пациентов с ХОБЛ, что говорит о том, что увеличение потребления этих жирных кислот может быть полезно. Рыба, орехи, растительные масла, семена льна и листовые овощи — все это хорошие источники омега-3 и омега-6 жирных кислот.

Источник: Journal of Nutritional Biochemistry