Aligátorvérrel az antibiotikumnak ellenálló kórokozók ellen

Az aligátorok vére olyan hatékony védelmet biztosít a hüllők számára a különféle baktériumokkal és fertőzést okozó egyéb mikrobákkal szemben, amelyet a tudósok felhasználhatnak akár az antibiotikumokra érzéketlenné (rezisztenssé) vált kórokozók ellen is.

Mark Merchant

Amerikai kutatók Mark Merchant, a McNeese Állami Egyetem professzorának vezetésével (Lake Charles, Louisiana) arra a már anekdotaszámba menő különleges jelenségre keresik a választ, hogy vajon a krokodilok miért nem fertőződnek meg a baktériumokkal teli mocsárban, egy-egy territóriumért folytatott véres küzdelem után? Az állatok sebei ugyanis rendkívül gyorsan, elfertőződés nélkül gyógyulnak. A tudósok kutatásainak középpontjában tehát a hüllők természetes, veleszületett védekező (immun-) mechanizmusainak vizsgálata áll.

A kutatásokhoz az állatokat Louisiana délnyugati részének, és Texas délkeleti partvidékének tengermelléki mocsaraiból fogják. A "vadászat" éjszaka zajlik. Az aligátoroknak a vízből jórészt csak a szemük látszik ki, miközben prédára lesve pásztázzák a mocsár felszínét. Ilyenkor szinte észrevétlenek. Éjjel azonban egy reflektorral megvilágítva a vízfelszínt, az állatok szeme visszaveri a fényt, elárulva rejteküket.

Az alábbi videón megnézhetik a különböző méretű állatok befogásának menetét

A befogást követően vért vesznek az aligátoroktól, majd lemérik a súlyukat, meghatározzák a nemüket, aztán visszaeresztik őket a mocsárba.

A kutatások során huszonhárom különböző baktériumtörzset izoláltak az iszapból, majd a hüllőktől származó szérum-mintákkal (az alvadt vérből kipréselt vérplazma) kezelték azokat. A szérum hatására az összes baktérium elpusztult. Ugyanezek a baktériumtörzsek az emberi szérummal szemben egészen másképpen viselkedtek: általában mindössze nyolcat sikerült az ember vérében található védekező funkciót betöltő molekulákkal semlegesíteni.

Ahhoz, hogy az ember immunrendszere hatékonyan léphessen fel egy kórokozóval szemben, szükség van egy korábbi találkozásra az adott mikrobával, ami felvértezi az immunrendszert egy újabb támadás ellen. Ennek köszönhető, hogy az ismételt fertőzést az ember általában már meg sem érzi. Ám egy korábbi tanulmányban Merchanték már kimutatták, hogy az aligátorok védekezőrendszere már az első fertőzéskor ugyanolyan hatékonyan működik, mint az embernél az ismételt fertőzést követően.

A jelenséget a kutatók a hüllők természetes vagy más néven veleszületett immunitásának az emberénél jóval hatékonyabb működésével magyarázzák, s ezt igyekszenek alátámasztani vizsgálataikkal. Egy kórokozó szervezetbe hatolásakor ugyanis a veleszületett immunrendszer jelenti az első gátat a fertőzés kiteljesedése előtt. A természetes immunrendszer (makrofágok, dendritikus sejtek, monociták, természetes ölősejtek, illetve komplementrendszer) működése aztán, ha önmagában már nem képes legyűrni a kórokozó támadását, beindítja az úgynevezett adaptív immunrendszer elemeinek működését (limfociták), amelyek hatékony védelmet biztosítanak, s gondoskodnak az immunológiai memória kialakulásáról is. Az immunológiai memória azt jelenti, hogy immunrendszer sejtjei megjegyzik az adott kórokozó molekuláris jellemzőit, és egy következő támadás esetén gyorsan felismerik és visszaverik annak rohamát (az immunrendszer működéséről bővebben)

Merchant professzor és kutatócsoportja most azokat a molekulákat igyekszik azonosítani, szerkezetüket, funkciójukat feltárni, amelyek az aligátorok természetes védekező mechanizmusában kulcsszerepet tölthetnek be (lásd keretes írásunkat).

A természetes immunrendszer

A természetes védekezőrendszer működésében kulcsszerepet játszó molekulákat egyrészt a természetes immunrendszer sejtjei szabadítják fel, másrészt az úgynevezett komplementrendszer működése során keletkeznek.

A természetes immunrendszer sejtjei az idegen mikrobákat bekebelezik, illetve leginkább gyulladáskeltő, szövetkárosító (például: hidrogén-peroxid, reaktív oxigén- és nitrogén gyökök), és olyan anyagokat szabadítanak fel, amelyek növelik az erek átjárhatóságát (például nitrogén-monoxid), s ezzel elősegítik egyéb immunsejtek beáramlását a kórokozó támadásának helyére.

A komplement rendszer kis molekulájú, enzim-aktivitású fehérjékből áll. A szervezetben lévő idegen antigének (idegen anyagok), és az immunsejtek által termelt ellenanyagok (ezek felismerik az antigéneket s fajlagosan kötődnek hozzájuk) képesek aktiválni a komplementet. A folyamat eredményeként apró lyukak alakulnak ki a vírusok, baktériumok felszínén, s ez a kórokozó pusztulásához vezet. A vérben legnagyobb mennyiségben megtalálható komplement komponens az úgynevezett C3 molekula.

A kutatás a jövőben hatalmas jelentőséggel bírhat az orvostudomány szempontjából: mivel az aligátorok vére képes legyűrni egy sor olyan baktériumot, amelyet az emberé nem, egy napon antibiotikumok készülhetnek a hüllők véréből izolált molekulák felhasználásával. Ezeknek a gyógyszereknek a segítségével pedig talán olyan kórokozók ellen is hatékonyan felvehető a harc, amelyek a jelenleg használt antibiotikumokra már érzéketlenné váltak.

Forrás:
www.usatoday.com: Gator blood could take bite out of superbugs (2008.04.09)
http://faculty.mcneese.edu/mmerchan/ : McNeese State University, Department of Chemistry (hivatalos honlap)