Mata mempunyai koleksi mikrob yang hidup di permukaan yang menjadikan ia sihat. photoJS / Shutterstock.com

Anda mungkin terbiasa dengan idea bahawa usus dan kulit anda adalah rumah kepada koleksi mikrob - kulat, bakteria dan virus - yang penting untuk menjaga kesihatan anda. Tetapi adakah anda tahu bahawa mata anda juga menjadi tuan rumah yang unik mikroba? Bersama-sama, mereka dipanggil microbiome mata. Apabila mikroba ini tidak seimbang - terlalu banyak atau terlalu sedikit jenis tertentu - penyakit mata mungkin muncul.

Dengan kajian baru-baru ini menunjukkan bakteria hidup di permukaan mata dan merangsang imuniti perlindungan, ahli sains mula menemui faktor mikrob yang boleh dieksploitasi untuk mewujudkan terapi inovatif untuk pelbagai gangguan mata seperti Penyakit Mata Kering, Sindrom Sjogren and parut kornea. Suatu hari, mungkin boleh membuat bakteria jurutera untuk merawat penyakit mata pada manusia.

Saya seorang imunologi mengkaji bagaimana mata menghalang jangkitan. Saya menjadi tertarik pada bidang ini kerana manusia hanya mendapat dua mata, dan memahami bagaimana bakteria menjejaskan imuniti mungkin menjadi kunci untuk menghindari kunjungan 1 juta kepada doktor untuk jangkitan mata dan simpan US $ 174 juta setahun di AS sahaja.

Mikrobiologi mata

Apabila membincangkan microbiome, kebanyakan saintis biasanya memikirkan usus, dan sepatutnya demikian; penyelidik berfikir satu kolon boleh pelabuhan melebihi bakteria 10 trilion. Bahawa dikatakan, perhatian yang lebih kini sedang difokuskan kepada mikrobiom kesan di laman web lain, termasuk kulit, dan kawasan dengan sedikit bakteria, seperti paru-paru, faraj and mata.

Untuk dekad yang lalu, peranan microbiome Dalam kesihatan okular adalah kontroversi. Para saintis percaya bahawa mata yang sihat tidak mempunyai mikroorganisma yang teratur. Kajian menunjukkan bahawa bakteria dari udara, tangan atau margin kelopak mata boleh hadir di mata; Walau bagaimanapun, ramai yang percaya bahawa mikroba ini hanya dibunuh atau dibasuh oleh aliran air mata yang berterusan.

Memakai kanta sentuh mengubah mikrobiom mata. Andrey_Popov / Shutterstock.com

Hanya baru-baru ini saintis menyimpulkan bahawa mata memang, sememangnya, mempunyai mikrobiotik "teras" yang muncul bergantung umur, rantau geografi, etnik, pakai kanta sentuh dan keadaan penyakit. "Inti" adalah terhad kepada empat genera bakteria Staphylococci, Diphtheroids, Propionibacteria and Streptococci. Sebagai tambahan kepada bakteria ini, virus teno torsi, yang terlibat dalam beberapa penyakit intraokular, juga dianggap sebagai ahli mikrobaom teras kerana ia terdapat pada permukaan mata 65% individu yang sihat.

Ini menunjukkan bahawa doktor perlu berfikir lebih mendalam tentang risiko dan manfaat kepada mikrobiologi apabila menetapkan antibiotik. Antibiotik boleh membunuh bakteria yang memberi manfaat kepada mata.

Dalam satu kajian baru-baru ini yang merangkumi lebih daripada satu dekad dan termasuk lebih daripada pesakit 340,000 di AS, penulis mendapati bahawa antibiotik digunakan untuk merawat 60% daripada konjunktivitis akut (mata merah jambu). Tetapi jangkitan virus adalah penyebab mata merah jambu yang paling mungkin, dan tidak boleh dirawat dengan antibiotik. Lebih menarik lagi, walaupun kes-kes yang disebabkan oleh bakteria sering selesaikan hari 7-10 tanpa campur tangan. Adalah diketahui bahawa penggunaan antibiotik yang berlebihan atau tidak boleh mengganggu microbiome, yang membawa kepada jangkitan, autoimmunity dan malah kanser.

Menemui mikroba yang menjejakkan mata

Dalam dekad yang lalu, kajian menilai mikrobiotik dan penyakit mata telah melambung. Mereka telah menghasilkan sejumlah besar data, tetapi kebanyakannya adalah korelatif. Ini bermakna bakteria tertentu telah dikaitkan dengan penyakit tertentu, seperti Sindrom Sjogren or keratitis bakteria. Walau bagaimanapun, sama ada bakteria ini menyebabkan penyakit ini masih tidak diketahui.

Semasa masa saya di Institut Mata Negara, Saya menggunakan tikus untuk mengenal pasti sama ada bakteria di permukaan mata boleh merangsang tindak balas imun untuk melindungi mata dari patogen yang menyilaukan seperti bakteria Pseudomonas aeuruginosa.

C. mast bakteria (hijau) yang hidup di permukaan mata tikus. Tony St. Leger, CC BY-SA

Di 2016, imunologi okular Rachel Caspi di Institut Mata Negara dan saya hipotesis bahawa bakteria perlindungan hidup di dekat atau di mata. Malah, kami mendapati bakteria penduduk, Corynebacterium mastitidis (C. mast), yang merangsang sel-sel imun untuk menghasilkan dan melepaskan faktor antimikroba yang membunuh mikrob berbahaya ke dalam air mata.

Melalui beberapa eksperimen, makmal Caspi dapat tunjukkan untuk pertama kalinya hubungan kausal antara C. mast dan tindak balas imun pelindung. Setiap kali C. mast hadir di permukaan mata, tikus lebih tahan terhadap dua spesies bakteria yang diketahui menyebabkan kebutaan: Candida albicans and Pseudomonas aeuruginosa.

Kini, dalam makmal saya, kami ingin mengeksploitasi hubungan ini antara C. mast dan imuniti okular untuk membangunkan terapi novel untuk mencegah jangkitan dan mungkin menyasarkan penyakit yang lebih meluas seperti Penyakit Mata Kering.

Mikroba kejuruteraan untuk meningkatkan kesihatan mata

Terapi masa depan untuk merawat penyakit mata kering mungkin mengandungi rekabentuk mikrob untuk hidup di mata dan membekalkan bahan kimia terapeutik. Timonina / Shutterstock.com

Langkah pertama ke arah membangunkan terapi seperti ini ialah mencari tahu bagaimana bakteria menjajah mata. Untuk ini, makmal saya bekerjasama dengan Makmal Campbell di Universiti Pittsburgh, yang menempatkan salah satu koleksi bakteria oktaf manusia yang paling luas di negara ini. Dengan persediaan percubaan unik kami dengan tikus dan analisis genetik lanjutan, kami boleh menggunakan perpustakaan mikrob ini untuk mula mengenal pasti faktor-faktor tertentu yang diperlukan untuk mikrob untuk menjajah permukaan mata.

Kemudian, dengan pakar oftalmologi dan optometris di Pusat Mata UPMC, kita mula menganalisis tanda tangan imun di mata pesakit yang sihat dan berpenyakit. Di sini, harapan kami adalah untuk menggunakan teknologi ini sebagai alat diagnostik baru untuk menyasarkan mikroba yang menyebabkan penyakit dan bukannya merawat jangkitan dengan antibiotik spektrum luas yang membunuh mikroba yang baik juga.

Akhir sekali, salah satu matlamat kami adalah untuk menjana bakteria penjangkiti mata secara genetik untuk bertindak sebagai kenderaan penyampaian jangka panjang ke permukaan mata. Dalam usus, bakteria yang diubahsuai secara genetik telah ditunjukkan Mengurangkan penyakit seperti kolitis.

Kami berharap bahawa terapi "mata-otik" yang baru ini akan bertindak untuk mencetuskan faktor pengawalan imun, yang akan menghadkan gejala-gejala yang berkaitan dengan keadaan seperti Penyakit Mata Kering, yang menjejaskan sekitar 4 juta orang di Amerika Syarikat setiap tahun.

Dalam bidang yang sedang berkembang, masih banyak yang perlu dipelajari sebelum doktor dapat mula memanipulasi mikrobaom ocular untuk melawan penyakit. Tetapi suatu hari mungkin bukan sekadar menjatuhkan mata ke mata kering anda, anda akan memuntahkan dalam penyelesaian dengan beberapa bakteria yang akan menjajah mata anda dan mengeluarkan pelincir dan faktor lain badan anda hilang. Tinggal.

Tentang Pengarang

Tony St. Leger, Penolong Profesor Oftalmologi dan Imunologi, University of Pittsburgh

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

books_health