Глаз имеет коллекцию микробов, живущих на поверхности, которые поддерживают его здоровье. photoJS / Shutterstock.com

Возможно, вам знакома идея о том, что в вашем кишечнике и коже находится множество микробов - грибков, бактерий и вирусов, которые жизненно необходимы для поддержания вашего здоровья. Но знаете ли вы, что ваши глаза также содержат уникальный зверинец микробов? Вместе они называются глазным микробиомом. Когда эти микробы находятся в дисбалансе - слишком много или слишком мало определенных типов - могут возникнуть заболевания глаз.

Недавнее исследование показало, что бактерии живут на поверхности глаза и стимулировать защитный иммунитетученые начинают открывать микробные факторы, которые можно использовать для создания инновационных методов лечения ряда заболеваний глаз, таких как Сухость глаз, Синдром Шегрена и рубцевание роговицы, Однажды можно создать бактерии для лечения глазных заболеваний у людей.

Я иммунолог изучать, как глаз предотвращает инфекцию. Я заинтересовался этой областью, потому что люди получают только два глаза, и понимание того, как бактерии влияют на иммунитет, может стать ключом к тому, чтобы избежать до 1 миллионов посещений врача для глазных инфекций и спасти Только в США миллион долларов США в год.

Микробиом глаза

При обсуждении микробиома большинство ученых обычно думают о кишечнике, и вполне заслуженно; Исследователи считают, что одна кишка может укрыть более чем триллион бактерий 10, При этом в настоящее время больше внимания уделяется влиянию микробиомов на другие объекты, включая кожаи области с очень небольшим количеством бактерий, таких как легкие, влагалище и глаза.

За последнее десятилетие роль микробиома в здоровье глаз было спорным, Ученые полагали, что здоровым глазам не хватает организованного микробиома. Исследования показали, что бактерии из воздуха, рук или краев век могут присутствовать на глазу; однако многие полагали, что эти микробы были просто убиты или смыты непрерывным потоком слез.

Ношение контактных линз изменяет микробиом глаза. Andrey_Popov / Shutterstock.com

Только недавно ученые пришли к выводу, что глаз действительно содержит «основной» микробиом, который кажется зависимым от возраст, географический регион, этническая принадлежность, износ контактных линз и состояние болезни. «Ядро» ограничено четырьмя родами бактерий стафилококки, дифтероиды, пропионибактериями и Стрептококки. В дополнение к этим бактериям, вращающий вирус тено, вовлеченный в некоторые внутриглазные заболевания, также считается членом основного микробиома, поскольку он присутствует на поверхности глаза у 65% здоровых людей.

Это говорит о том, что при назначении антибиотиков врачи должны более глубоко задумываться о рисках и преимуществах микробиома. Антибиотики могут убивать бактерии, которые приносят пользу глазу.

В недавнем исследовании, охватывающем более десяти лет и включающем более чем 340,000 пациентов в США, авторы обнаружили, что антибиотики были использованы для лечения 60% острого конъюнктивита (розовый глаз) случаи. Но вирусные инфекции являются наиболее вероятными причинами появления розового глаза и не поддаются лечению антибиотиками. Более яркие, даже случаи, вызванные бактериями, часто разрешить в 7-10 дней без вмешательства, Хорошо известно, что чрезмерное или неправильное использование антибиотиков может нарушить микробиом, что приводит к инфекция, аутоиммунная реакция и даже Онкология.

Обнаружение колонизирующего глаза микроба

В течение последнего десятилетия исследования, оценивающие микробиом и заболевание глаз, резко возросли. Они создали огромное количество данных, но большинство из них являются относительными. Это означает, что определенные бактерии были связаны с определенными заболеваниями, такими как Синдром Шегрена or бактериальный кератит, Однако, являются ли эти бактерии причиной этих заболеваний, пока неизвестно.

Во время моего пребывания на Национальный глазный институтЯ использовал мышей, чтобы определить, могут ли бактерии на поверхности глаза стимулировать иммунный ответ для защиты глаза от ослепляющих патогенов, таких как бактерия. Pseudomonas aeuruginosa.

C. мачта бактерии (зеленые), живущие на поверхности глаза мыши. Тони Сент-Леже, CC BY-SA

В 2016 глазной иммунолог Рейчел Каспи в Национальном институте глаз, и я предположил, что защитные бактерии жили рядом или на глазу. Действительно, мы нашли резидентную бактерию, Corynebacterium mastitidis (C. мачта), который стимулирует иммунные клетки к выработке и высвобождению противомикробных факторов, которые убивают вредные микробы в слезах.

Через серию экспериментов, лаборатория Каспи был способен показать впервые причинно-следственную связь между C. мачта и защитный иммунный ответ. Всякий раз, когда C. мачта присутствовал на поверхности глаза, мыши были более устойчивы к двум видам бактерий, которые, как известно, вызывают слепоту: Candida Albicans и Pseudomonas aeuruginosa.

Теперь, в моей лабораториимы хотели бы использовать эти отношения между C. мачта и глазной иммунитет для разработки новых методов лечения для предотвращения инфекции и, возможно, для борьбы с более распространенными заболеваниями, такими как сухость глаз.

Инженерные микробы для улучшения здоровья глаз

Будущие методы лечения заболеваний сухого глаза могут содержать микробы, разработанные для того, чтобы жить на глазах, и поставлять терапевтические химикаты. Тимонина / Shutterstock.com

Первым шагом к разработке таких методов лечения является выяснение того, как бактерии колонизируют глаз. Для этого моя лаборатория сотрудничает с Кэмпбелл Лаборатория в университете Питтсбурга, в котором находится одна из самых обширных коллекций глазных бактерий человека в стране. С нашей уникальной экспериментальной установкой с мышами и расширенным генетическим анализом мы можем использовать эту микробную библиотеку, чтобы начать определять специфические факторы, необходимые микробам для колонизации поверхности глаза.

Затем с офтальмологами и оптометристами в Глазной центр UPMCМы начинаем анализировать иммунные сигнатуры в глазах здоровых и больных пациентов. Здесь мы надеемся использовать эту технологию в качестве нового диагностического инструмента для борьбы с микробами, вызывающими заболевания, а не для немедленного лечения инфекций антибиотиками широкого спектра действия, которые также убивают полезных микробов.

Наконец, одна из наших более высоких целей состоит в том, чтобы генетически сконструировать колонизирующие глаза бактерии, чтобы они служили в качестве средств долгосрочной доставки на поверхность глаза. В кишечнике было показано, что генетически модифицированные бактерии облегчить такие заболевания, как колит.

Мы надеемся, что эта новая «пробно-глазная» терапия будет действовать для секреции иммунорегуляторных факторов, которые будут ограничивать симптомы, связанные с такими состояниями, как Сухость глаз, который влияет вокруг 4 миллионов человек в США в год.

В этой развивающейся области еще многое предстоит узнать, прежде чем врачи смогут начать манипулировать глазным микробиомом для борьбы с болезнями. Но однажды, возможно, вместо того, чтобы брызгать глазными каплями в ваши сухие глаза, вы впрыснете раствор с бактериями, которые заселят ваш глаз и выделят смазки и другие факторы, которых не хватает вашему телу. Оставайтесь в курсе.

Об авторе

Тони Сент-Леже, доцент кафедры офтальмологии и иммунологии, Университет Питтсбурга

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Тело ведет счет: мозг, разум и тело в исцелении травмы

Бессель ван дер Колк

Эта книга исследует связи между травмой и физическим и психическим здоровьем, предлагая идеи и стратегии для исцеления и восстановления.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Дыхание: новая наука об утерянном искусстве

Джеймс Нестор

Эта книга исследует науку и практику дыхания, предлагая идеи и методы для улучшения физического и психического здоровья.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Парадокс растений: скрытые опасности «здоровой» пищи, вызывающие болезни и увеличение веса

Стивен Р. Гандри

Эта книга исследует связи между диетой, здоровьем и болезнями, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Код иммунитета: новая парадигма настоящего здоровья и радикального омоложения

Джоэл Грин

Эта книга предлагает новый взгляд на здоровье и иммунитет, опираясь на принципы эпигенетики и предлагая идеи и стратегии для оптимизации здоровья и старения.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Полное руководство по голоданию: исцелите свое тело с помощью прерывистого, чередующегося и длительного голодания

д-р Джейсон Фанг и Джимми Мур

Эта книга исследует науку и практику голодания, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа