細菌は眼球に生息し、その役割を理解することで一般的な眼疾患の治療に役立つ可能性があります

細菌は眼球に生息し、その役割を理解することで一般的な眼疾患の治療に役立つ可能性があります 目はそれを健康に保つために表面に住む微生物のコレクションを持っています。 photoJS / Shutterstock.com

あなたは、あなたの腸と皮膚が、健康を維持するために不可欠な微生物の集まり(菌類、バクテリア、ウィルス)の本拠地であるという考えに精通しているかもしれません。 しかし、あなたはあなたの目が微生物の独特の脅威をホストしていることを知っていましたか? 一緒に、彼らは目のマイクロバイオームと呼ばれています。 これらの微生物のバランスが崩れると(特定の種類の数が多すぎたり少なすぎたりすると)、眼疾患が発生する可能性があります。

最近の研究では細菌が眼の表面に生息している 防御免疫を刺激する科学者たちは、以下のような様々な眼の障害に対する革新的な治療法を創出するために悪用される可能性がある微生物因子を発見し始めています。 ドライアイ病, シェーグレン症候群 そして、 角膜瘢痕。 ある日、人間の目の病気を治療するためにバクテリアを設計することは可能かもしれません。

私は免疫学者です 目が感染を防ぐ方法 私はこの分野に興味を持つようになりました。なぜなら、人間は2つの目しか持っていないからです。細菌が免疫に与える影響を理解すること 米国だけで年間$ 174 100万ドル.

アイマイクロバイオーム

ミクロバイオームについて議論するとき、大部分の科学者は通常腸を考えます、そして当然そう思います。 研究者は1コロンができると思う 10兆細菌を超える港。 そうは言っても、マイクロバイオームが他のサイトに与える影響に注目が集まっています。 皮膚のようなバクテリアが非常に少ない地域 , そして、 目で.

過去10年間、マイクロバイオームの役割 眼の健康における問題は物議を醸していた。 科学者たちは、健康な目には組織的なミクロバイオームがないと信じていました。 研究は、空気、手またはまぶたの縁からのバクテリアが目に存在するかもしれないことを示しました。 しかしながら、多くの人々はこれらの微生物が絶え間なく続く涙の流れによって殺されるか、洗い流されると信じていました。

細菌は眼球に生息し、その役割を理解することで一般的な眼疾患の治療に役立つ可能性があります コンタクトレンズを着用すると、眼のマイクロバイオームが変化します。 Andrey_Popov / Shutterstock.com

ごく最近になって科学者達は、目には依存しているように見える「コア」ミクロバイオームがあると結論を下しました。 年齢、地理的地域、民族、 コンタクトレンズ装用 そして病気の状態。 「コア」は細菌の4属に制限されています ブドウ球菌, ジフテロイド, プロピオニバクテリア そして、 連鎖球菌. これらの細菌に加えて、トルクテノウイルスそれは、いくつかの眼内疾患に関係しているが、健康な個人の65%の眼の表面に存在するので、コアマイクロバイオームのメンバーとしても数えられる。

これは、抗生物質を処方する際に、医師はミクロバイオームのリスクと利点についてより深く考えるべきであることを示唆しています。 抗生物質は眼に利益をもたらしているバクテリアを殺すかもしれません。

米国における10年以上にわたる340,000以上の患者を含む最近の研究において、著者らは、 急性結膜炎の60%を治療するために抗生物質が使用された (ピンクアイ)ケース。 しかし、ウイルス感染は、ピンク色の眼の最も可能性の高い原因であり、そして抗生物質で治療可能ではありません。 バクテリアが原因の場合も多い 介入なしで7-10日のうちに解決。 過剰または不適切な抗生物質の使用はミクロビオームを破壊し、 感染, 自己免疫 そして、さえ .

眼球定着微生物の発見

過去10年以内に、目の微生物叢と病気を評価する研究が急増しています。 膨大な量のデータが生成されていますが、そのほとんどは相関関係にあります。 これは、特定の細菌が特定の病気に関連していることを意味します。 シェーグレン症候群 or 細菌性角膜炎。 しかし、これらの細菌がこれらの病気を引き起こしているかどうかはまだ不明です。

私の時間中に 国立眼科研究所、私は眼の表面のバクテリアがバクテリアのような盲目の病原体から眼を保護するために免疫反応を刺激することができるかどうかを識別するためにマウスを使いました 緑膿菌.

細菌は眼球に生息し、その役割を理解することで一般的な眼疾患の治療に役立つ可能性があります マスト マウスの目の表面に生息するバクテリア(緑色)。 トニーセントレガー, のCC BY-SA

2016では、眼科免疫学者 レイチェル・カスピ 私は国立眼科研究所で私は保護細菌が眼の近くまたは上に住んでいると仮定しました。 確かに、私たちは常在菌を見つけました、 Corynebacterium mastitidis (マストそれは免疫細胞を刺激して有害な微生物を殺す抗微生物因子を産生しそして涙に放出する。

一連の実験を通して、 カスピラボ することができた 因果関係を初めて示す の間に マスト そして防御免疫応答。 いつでも マスト 目の表面に存在していたマウスは、失明を引き起こすことが知られている2種類の細菌に対してより耐性がありました。 カンジダ·アルビカンス そして、 緑膿菌.

今、 私の研究室で、私達はこの関係を利用したいと思います マスト そして、眼球免疫は、感染を予防し、おそらくドライアイ病のようなより広範囲の病気を標的とするための新しい治療法を開発する。

眼の健康を改善するための微生物工学

細菌は眼球に生息し、その役割を理解することで一般的な眼疾患の治療に役立つ可能性があります ドライアイ疾患を治療するための将来の治療法は、目の上に住み治療用化学物質を供給するように設計された微生物を含むかもしれません。 Timonina / Shutterstock.com

このような治療法を開発するための最初のステップは、バクテリアがどのように眼に定着するかを考え出すことです。 このために、私の研究室は キャンベル研究所 ピッツバーグ大学では、国内で最も豊富な人の眼内細菌のコレクションの1つを収容しています。 マウスによる独自の実験装置と高度な遺伝子解析により、この微生物ライブラリーを使用して、微生物が眼の表面にコロニーを形成するのに必要な特定の因子を特定し始めることができます。

その後、眼科医や検眼医と一緒に UPMCアイセンター、私達は健康なそして病気の患者の目の中の免疫サインを分析し始めています。 ここでは、良い微生物を殺す広域スペクトルの抗生物質で感染をすぐに治療するのではなく、病気を引き起こしている微生物を標的とする新しい診断ツールとしてこの技術を使用することを私たちの願いです。

最後に、私たちの更なる目標の1つは、目の表面への長期的な送達媒体として作用するように、目に定着する細菌を遺伝子操作することです。 腸内では、遺伝子組み換え細菌は 大腸炎のような病気を軽減する.

私たちは、この新しい「プロバイオティック」療法が、免疫調節因子を分泌するように作用し、それによって以下のような症状に関連する症状が制限されることを願っています。 ドライアイ病、周りに影響を与える 米国の4万人 1年当たり。

この発展途上の分野では、医師が眼科用マイクロバイオームを操作して病気と戦うことができるようになるまでに、まだ学ぶべきことがたくさんあります。 しかし、ある日、あなたのドライアイの中に目薬を潮吹きさせるだけではなく、あなたの目にコロニーを形成し、潤滑剤やあなたの体が欠けている他の要因を分泌するいくつかの細菌を含む溶液で潮吹きするでしょう。 乞うご期待。会話

著者について

トニーセントレガー、眼科免疫学助教授、 ピッツバーグ大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.


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