«Это первое доказательство того, что бактерия живет на поверхности глаза в течение длительного времени», — пояснила Рэйчел Каспи, доктор философии, старший научный сотрудник лаборатории иммунологии NEI. «Эта работа решает давний вопрос о том, существует ли резидентный глазной микробиом».В течение многих лет поверхность глаза считалась стерильной из-за присутствия фермента, называемого лизоцимом, который уничтожает бактерии, антимикробные пептиды и других факторов, которые избавляют глаз от микробов, которые могут попасть из воздуха (или из наших пальцев) на глаза. поверхность глаза.
Энтони Сент-Леже, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Каспи, смог культивировать бактерии из конъюнктивы мыши, мембраны, выстилающей веки. Он обнаружил несколько видов стафилококков, которые обычно встречаются на коже, и Corynebacterium mastitidis (C. mast).
Но было неясно, попали ли эти микробы в глаз только что и вот-вот будут уничтожены, или же они жили в глазу в течение длительных периодов времени.Исследователи обнаружили, что C. mast при культивировании с иммунными клетками конъюнктивы индуцировала выработку интерлейкина (IL) -17, сигнального белка, критически важного для защиты хозяина.
При дальнейшем исследовании они обнаружили, что IL-17 продуцируется гамма-дельта Т-клетками, типом иммунных клеток, обнаруживаемых в тканях слизистой оболочки. IL-17 привлекал к конъюнктиве другие иммунные клетки, называемые нейтрофилами, — наиболее распространенный тип белых кровяных телец, и вызывал выброс антимикробных белков в слезы.
В настоящее время исследователи изучают уникальные особенности, которые могут сделать C. mast устойчивым к иммунному ответу, который он сам вызывает, и позволить ему сохраняться в глазах.Чтобы определить, вносит ли микроб в иммунный ответ у мышей, Сент-Леже сформировал две группы: одну контрольную (с C. mast) и одну, обработанную антибиотиком для уничтожения C. mast и других глазных бактерий, а затем проверил их с помощью гриб Candida albicans. У мышей, получавших антибиотики, был снижен иммунный ответ конъюнктивы, и они были не в состоянии элиминировать C. albicans, что приводило к полномасштабной глазной инфекции.
С другой стороны, контрольные мыши с нормальной C. mast были способны отбиваться от грибка.Сент-Леджер заметил, что у мышей из животноводческого учреждения NIH на глазах была C. mast, а у мышей из лаборатории Джексона (JAX) в штате Мэн и других коммерческих поставщиков — нет. Это случайное наблюдение позволило исследователям определить, действительно ли C. mast был резидентным микробом, а не временным микробом, который попадает в глаза из окружающей среды.
Они сделали это, инокулируя микробом мышей без тучных грибов C. Они также определили, может ли микроб легко передаваться между товарищами по клетке.При инокулировании C. mast мыши JAX продуцировали гамма-дельта-Т-клетки конъюнктивы, которые высвобождали IL-17.
Бактерии все еще можно было выращивать на их глазах через много недель. Напротив, несколько других штаммов бактерий, инокулированных в глаза мышей JAX, исчезли, не вызывая местного иммунитета. «Мы до сих пор не знаем, что позволяет C. mast успешно закрепиться в глазу, в то время как другие подобные бактерии не могут колонизировать», — сказал Каспи.Интересно, что C. mast не передавался товарищам по клетке даже после восьми недель совместного содержания; однако C. mast может передаваться от матери к щенку. Оба этих наблюдения подтверждают мнение о том, что C. mast является резидентным комменсалом, а не бактерией, которая постоянно повторно попадает в глаз через кожу или окружающую среду, объяснил Каспи.
Хотя C. mast, по-видимому, стимулирует положительный иммунный ответ, могут быть ситуации, в которых он может вызвать заболевание, отметил Сент-Леже. Например, у пожилых людей, как правило, подавлена иммунная система, что может позволить C. mast выйти из-под контроля и вызвать болезнь.В настоящее время исследователи изучают, играют ли другие бактерии роль в регулировании иммунитета глаз.
«Мы доказали концепцию центрального микробиома глаза», — сказал Сент-Леже. «Хорошо известно, что в кишечнике есть хорошие бактерии, которые модулируют иммунный ответ. Теперь мы показываем, что эта взаимосвязь существует в глазах. Это важно для того, как мы думаем о лечении глазных заболеваний».
Неясно, как эти результаты могут повлиять на здоровье и иммунитет человека. Пациенты должны следовать советам своего офтальмолога при применении антибиотиков при инфекциях глаз.