Mikroby żyjące na powierzchni oka mają podstawowe znaczenie dla odpowiedzi odpornościowych, które chronią oko przed infekcją, zgodnie z tym, co pokazują nowe badania. Praca naukowa, która ukazała się w czasopiśmie naukowym "Immunity", wykazuje istnienie mikrobiomu oczu, który wspomaga rozwijanie się systemu odpornościowego, w celu wyeliminowania czynników chorobotwórczych. Badania przeprowadzono w National Eye Institute (NEI), w ramach Narodowego Instytutu Zdrowia w Stanach Zjednoczonych.

"To pierwsze dowody na to, że bakterie żyją na powierzchni oka długotrwale", wyjaśnia dr Rachel Caspi, naukowiec z Laboratorium Immunologii NEI. "Ta praca odnosi się do pytania o to, czy istnieje trwały mikrobiom oczu".

Przez wiele lat powierzchnia oczu uważana była za sterylną, ze względu na obecność enzymu zwanego lizozymem, który niszczy bakterie, peptydów antybakteryjnych i innych czynników, które nie dopuszczają do oka mikroorganizmów mogących wylądować z powietrza (lub z naszych palców) na powierzchni oka.

Anthony St. Leger, pracownik naukowy w laboratorium Caspi, wyhodował bakterie z mysiej spojówki, czyli błony, która łączy powieki. Znalazł kilka gatunków gronkowców, które są powszechnie znajdywane na skórze, a także Corynebacterium mastitidis (C. mast). Ale nie było jasne, czy te drobnoustroje właśnie przybyły do oka i były na drodze do zniszczenia, czy też przez długi czas żyły na jego powierzchni.

Naukowcy odkryli, że bakteria C. mast, hodowana z komórkami odpornościowymi ze spojówki, wywołała wytwarzanie interleukiny (IL) -17, białka sygnalizacyjnego krytycznego dla obrony gospodarza. Po dalszych analizach stwierdzili, że IL-17 jest wytwarzana przez limfocyty Tγδ (gamma delta) , typ komórek odpornościowych znajdujących się w tkankach śluzówkowych. IL-17 przyciąga inne komórki odpornościowe zwane neutrofilami - najliczniejszy typ białych krwinek - do spojówki i wywołuje uwalnianie białek antybakteryjnych do łez. Naukowcy badają obecnie unikalne cechy, które mogą powodować oporność C. mast na odpowiedź immunologiczną, którą sama prowokuje i pozwoli jej utrzymywać się w oku.

Aby ustalić, czy bakteria przyczynia się do odpowiedzi immunologicznej u myszy, St. Leger utworzył dwie grupy, jedną kontrolną (z C. mast), i drugą, którą poddawano działaniu antybiotyku w celu zabicia C. mast i innych bakterii w oku, a następnie poddał je ekspozycji na gatunek grzyba- Candida albicans. Myszy otrzymujące antybiotyki miały mniejszą odpowiedź immunologiczną w spojówce i nie były w stanie wyeliminować C. albicans, co prowadziło do pełnoobjawowego zapalenia oczu. Dla porównania, myszy kontrolne z C. mast potrafiły zwalczyć grzyby.

St. Leger zauważył, że myszy z zakładu zwierzęcego NIH miały C. mast na oczach, ale myszy z Jackson Laboratory (JAX) w Maine i innych komercyjnych instytucji- nie. Ta przypadkowa obserwacja pozwoliła naukowcom na ustalenie, czy C. mast był prawdziwym rezydentem, w przeciwieństwie do przejściowego drobnoustroju, który wylądował na oku ze środowiska. Zrobili to przez zaszczepienie myszom wolnym od C. mast tej bakterii i określenie, czy bakterie mogłyby być wyhodowane z oczu tych zwierząt kilka tygodni później. Ustalili również, czy bakterie mogą być przenoszone wśród osobników w tej samej klatce.

Przy zaszczepieniu C. mast, myszy z JAX wytworzyły limfocyty T, które uwalniały IL-17. Bakterie można było nadal wyhodować z oczu po wielu tygodniach. Natomiast kilka innych szczepów bakterii zaszczepionych do oczu myszy z JAX znikło bez wywoływania miejscowej odporności. "Nadal nie wiemy, co pozwala C. mast skutecznie ustabilizować się w oku, podczas gdy inne podobne bakterie nie kolonizują tego organu", powiedział Caspi.

Co ciekawe, C. mast nie został przekazany innym osobnikom z klatki po ośmiu tygodniach współmieszkania. Jednakże C. mast może być przeniesiony z matki na dziecko. Obie te obserwacje potwierdzają, że C. mast jest rezydentem, a nie bakterią, która nieustannie dostaje się do oka ze skóry lub środowiska - wyjaśnił Caspi.

Choć C. mast wykazuje pobudzającą korzystną odpowiedź immunologiczną, mogą wystąpić sytuacje, w których może on powodować chorobę - zauważył St. Leger. Na przykład osoby starsze mają tendencję do hamowania systemów odpornościowych, co może pozwolić, aby populacje C. mast wzrastały bez kontroli i powodowały choroby.

Obecnie naukowcy badają, czy inne bakterie również odgrywają rolę w regulowaniu odporności oka.

"Pokazaliśmy dowód na koncepcję centralnego mikrobomiu oka" - powiedział St. Leger. "Ogólnie wiadomo, że istnieją dobre bakterie w jelicie, które modulują odpowiedź immunologiczną. Teraz pokazujemy, że podobna zależność ma miejsce w oku. Jest to ważne w leczeniu chorób oczu".

Nie jest jasne, w jaki sposób te wyniki mogą przełożyć się na zdrowie i odporność człowieka. Pacjenci powinni postępować zgodnie ze wskazówkami ich lekarza okulisty przy stosowaniu antybiotyków do leczenia infekcji oka.

Źródło: medicalnewstoday.com