Tüdőinfekciót indukálhat a kalcium

A kórházi fertőzések körülbelül 10 százalékát a Pseudomonas aeruginosa baktérium okozza. A bázeli egyetem kutatói a Nature Microbiology folyóiratban publikált közleményükben számoltak be kutatásaik eredményeiről, valamint a krónikus fertőzés esetén tapasztalt antibiotikumrezisztenciával való összefüggésről.

A Pseudomonas aeruginosa számos fertőzés kivált, immunszuprimált betegekben ez a baktérium a krónikus tüdőinfekciók vezető oka.

A tüdőgyulladás korai, akut fázisában a patogén számos fegyvert – úgynevezett virulencia faktorokat – bevet, hogy a szervezet védekező mechanizmusait megkerülje. A betegség progressziója során a baktérium az akut virulenciáról átvált krónikusra: nem termel több virulenciafaktort, hanem egy protektív mátrixot képez, illetve lecsökkenti az osztódási sebességét. Ezt a váltást indukáló környezeti szignálok ezidáig ismeretlenek voltak, most viszont a bázeli egyetem kutatói a kalciumot azonosították a folyamat hátterében.

„A Pseudomonas baktériumokban a központi jelátvitel érzékeli a környezeti szignálokat, és ezek alapján dönti el, hogy a patogén átmegy-e az akut és a krónikus virulencia közötti váltáson” – magyarázza a kutatás vezetője, prof Urs Jenal (Kép: akut (zöld) és krónikus (sárga) virulenciastátusz). „Bár a jelátviteli útvonal alkotóelemei ismertek, de nem sikerült azonosítani azt a külső szignált, ami kiváltja ezt a lépést.” A kutatók most felfedeztek egy receptort a baktériumsejtben, amely a külső kalciumszintet monitorozza, és a sejt belsejébe továbbítja az információt. A magas kalciumszint kiváltja a krónikus virulenciára való váltást: a baktérium egy biofilm réteget képez, lecsökkenti a szaporodási sebességét, és ezáltal növeli a gyógyszerekkel szembeni toleranciáját és ellenállását.

Végül pedig a kutatóknak sikerült az új felfedezés klinikai relevanciáját is demonstrálni. Cisztikus fibrózisban szenvedő betegeknél élethosszig tartó krónikus Pseudomonas aeruginosa fertőzés alakul ki, amely irreverzibilis tüdőkárosodást okoz. Cisztikus fibrózisban szenvedő betegek izolátumaiban kimutatták a kalciumra való érzékenységet, és a kutatók szerint ez lehetővé teszi a baktérium számára a folyamatos alkalmazkodást a légutakban. A cisztikus fibrózis egyik jellemzője a kalcium homeosztázis szabályozási zavara. Az elmélet szerint a magas kalciumszint elősegíti az akut fázisból a krónikus fázisba való váltást. Ez előnyös a patogén számára, mivel javítja a légutakban a hosszú távú túlélési esélyeit, viszont a beteg kezelését megnehezíti. Ebben hozhat változást a baktérium kalciumszenzitivitásával összefüggő új felfedezés.