La Búsqueda Global para la Educación: Más investigación – Las garrapatas

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“El siguiente paso es determinar si espiroquetas que persisten después del tratamiento con antibióticos son infecciosos.” — DR. Mónica Embers
 

La lleva a casa para mí de reciente informe de Katie Couric sobre la enfermedad de Lyme es que todavía hay demasiadas preguntas sin respuesta. Necesitamos más investigación para entender Lyme, que afecta 300,000 víctimas cada año porque no tienen respuestas. Lo que sí sabemos el término “Lyme crónica” es un tapón de la conversación en algunos círculos médicos, aunque la mayoría de los médicos parecen estar de acuerdo que cuando Lyme es capturado a finales de los pacientes, puede conducir a que se conviertan persistentemente enfermos con síntomas crónicos, como después del tratamiento con antibióticos. ¿Son estos síntomas debido a Lyme, coinfecciones de la misma picadura de garrapata, o algo mas? La evidencia de que hay algo más complejo pasando parece sustancial.

Un equipo de científicos dirigido por el Dr.. Monica E. Embers del Centro de Investigación de Primates de Tulane Nacional y el Dr.. Stephen W. Barthold, Director del Centro de Medicina Comparada en la Universidad de California en Davis, llevado a cabo dos experimentos año pasado en macacos rhesus (monos) para determinar si Borrelia persiste después de los tratamientos con antibióticos. Los estudios publicados en PLoS ONE exploraron la eficacia de antibióticos utilizando primates no humanos. Macacos rhesus fueron infectadas con B. burgdorferi y una terapia antibiótica agresiva porción recibida 4-6 meses después. Los resultados demostraron que B. burgdorferi puede soportar el tratamiento con antibióticos, administrado después de la difusión, en un huésped primate. Tuve la oportunidad de hablar con Mónica Embers sobre la investigación y sus objetivos en movimiento hacia adelante.

Por favor, explique brevemente para mí sus proyectos de investigación Borrelia.

Tenemos varios proyectos de investigación, pero la más conocida es la dedicada a la evaluación de la eficacia de los antibióticos en la enfermedad de Lyme. Si bien hemos demostrado que las espiroquetas de Borrelia intactos pueden persistir después de una duración estándar del tratamiento después de la infección diseminada, no sabemos si esos espiroquetas persistir y causar enfermedad o si son finalmente aclarado. Adicionalmente, no sabemos si esos espiroquetas recuperaron después del tratamiento siguen siendo infecciosa. Estamos investigando este tanto desde la perspectiva del huésped y de las bacterias. Con respecto al host, estamos en el proceso de inspección de tejidos de monos infectados / tratados para la evidencia de la patología y la presencia de espiroquetas de Borrelia. Con respecto a las bacterias, estamos examinando cómo doxiciclina afecta el fenotipo (características) de las bacterias y cómo pueden ser capaces de tolerar el medio ambiente antibiótico cuando dentro de un anfitrión.

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B. burgdorferi crecer en cultivo y se tiñó con BacLight® vivo / mancha muertos. “Saludable” espiroquetas aparecen verdes.
 

¿Cómo describiría la otra progreso de la investigación que ha realizado hasta la fecha?

Hemos realizado análisis de la farmacocinética de la doxiciclina en macacos rhesus (básicamente, la determinación de los niveles en la sangre con el tiempo después de una dosis específica) porque: (1) que la información no estaba disponible; y (2) para validar nuestro estudio persistencia. También hemos repetido el estudio sobre la persistencia utilizando la infección por garrapatas, pero los resultados aún no están completas.

¿Su hallazgo de la persistencia de Borrelia después del tratamiento con antibióticos ha reproducido por cualquier persona? ¿Se ha revisado y publicado? Si es así – ¿cuál fue la reacción crítica?

Antes de la publicación de nuestro trabajo, Borrelia burgdorferi se habían detectado post-tratamiento antibiótico en ratones y perros. En cuanto a los demás replicar nuestros estudios, esto es poco probable debido al coste de la utilización de macacos. Como se informó en nuestros PLOS revisados ​​por un artículo (http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0029914), sin embargo, hemos realizado 2 experimentos independientes con diferentes cepas y los regímenes de tratamiento, y fueron capaces de encontrar evidencia de la persistencia en tanto. Este trabajo ha sido objeto de una crítica publicada (ver http://online.liebertpub.com/doi/pdf/10.1089/vbz.2012.1012) principalmente de la falta de datos de farmacocinética / farmacodinámica en los macacos. Sabíamos que esto era una debilidad, pero la información no estaba disponible (del trabajo publicado) cuando llevamos a cabo los experimentos. Yo había obtenido la financiación y han comenzado los estudios antes de la crítica. Este(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jmp.12031/abstract;jsessionid=B670DDD58DC902AD3D38C256953639B0.f01t02) validado nuestra dosis de doxiciclina (que era mucho mayor que el necesario) en el Experimento 2 de ese documento. Otra crítica es que se utilizó una dosis alta de bacterias para el inóculo. Nos hicieron esto para asegurar que los animales se infectaron. ¿Qué impacto tiene la dosis inicial en el mes de tratamiento posterior, No lo sé, pero ahora estamos en el proceso de repetir el experimento con la infección de garrapatas mediada.

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Cuando B. burgdorferi se cultivan en cultivo, se pueden ver usando un microscopio de campo oscuro, donde aparecen opacos sobre un fondo oscuro.

Si las espiroquetas de Borrelia están todavía infecciosa, lo que sería evidente en los tejidos de mono? ¿Qué se puede esperar para ver en las bacterias persistentes si el doxiciclina les había neutralizado?

Uno esperaría a ver signos de inflamación (las células inmunes y mediadores químicos) en los tejidos afectados. Se fortalecería los datos si B. burgdorferi se detectaron en realidad en esos tejidos, así. Hay cierta inmune (anticuerpo) respuestas que sólo se pueden ver en una infección productiva, así. Nuestro laboratorio está investigando este. Si las bacterias persistentes son no infecciosa, que puede verse afectada en su capacidad para difundir y ocupar sitios en el cuerpo distantes del sitio de la inoculación. Ellos tampoco se espera que para inducir la inflamación en los tejidos distantes.

¿Qué enfermedades sabes donde las bacterias persistentes después del tratamiento con antibióticos no causan enfermedad?

Hay ejemplos como la sífilis (También una espiroqueta) y el patógeno que causa la tuberculosis mediante el cual las bacterias en ausencia de antibióticos vive dentro del huésped por largos períodos de tiempo sin causar enfermedad. Hay otros ejemplos de bacterias que persisten después de los antibióticos en nichos protectoras llamadas biopelículas. En mi opinión, estos no dan lugar a la controversia, ya que todavía se pueden detectar y culta. B. burgdorferi no se conoce para formar biofilms dentro del huésped, ni es fácilmente detectada o cultivadas después del tratamiento con antibióticos. Esto hace muy difícil entender la naturaleza de estas espiroquetas que persisten.

¿Qué pasa con el tiempo a las bacterias que persisten en las enfermedades (aparte de Lyme) donde no causan enfermedades?

En el caso de M. tuberculosis, las bacterias pueden quedar encerrado en granulomas en el pulmón, donde viven en un estado de latencia protegido del sistema inmune del huésped humano. En el caso de la sífilis, las espiroquetas entran en una fase inactiva, pero ¿dónde exactamente se esconden en el cuerpo? No estoy seguro de si es conocida.

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Las entrañas de la garrapata se inspeccionan para B. burgdorferi usando un reactivo específico que les vuelve verde fluorescente.
 

Con respecto a B. burgdorferi y biofilms, Soy consciente de varias piezas de la investigación que dicen que estas bacterias hacen biofilms formulario y vainas, donde se esconden de los antibióticos. ¿Está familiarizado con esta investigación?

Soy consciente de la obra de Eva Sapi. Esto es muy interesante tener en cuenta. Elegí la redacción “B. burgdorferi no se conoce para formar biofilms dentro del huésped,” debido a que el trabajo se ha realizado in vitro y no se ha demostrado en animales. Esto no quiere decir que no se produce, pero simplemente no se ha demostrado que se producen dentro de un mamífero.

¿Cuáles son algunos de los retos de investigación que enfrenta en la actualidad?

Para cualquier investigador, la adquisición de fondos es un reto. No es posible seguir todos sus comentarios y sin los fondos para hacerlo. Dicho esto, Todavía me siento afortunado de ser capaz de hacer el trabajo que acabo de describir. El modelo de mono no tiene garantías, probablemente porque es muy similar a los humanos. Por ejemplo, algunos monos pueden auto-cura, algunos pueden tener una erupción o la artritis, y cada uno puede tener una respuesta inmune diferente a la infección. A diferencia de los ratones, También es muy poco probable que las espiroquetas pueden ser cultivadas a partir de tejidos de un animal infectado, si se trata o no. Algunos consideran que la cultura de una “Estándar dorado” para la viabilidad de las bacterias y simplemente no es posible. Como los humanos, que están fuera criados y exhiben gran variabilidad en la manifestación de la enfermedad.

Si no culturas, ¿Cuáles cree que son los mejores métodos para demostrar la existencia de bacterias en la sangre?

Bien, Borrelia sólo se encuentra en la sangre durante la infección temprana. Si no podemos cultivarlas, entonces xenodiagnóstico es probablemente la mejor alternativa. Para probar si son viables, espiroquetas recuperados (de las garrapatas) tendría que ser inyectado en un animal naïve.

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Xenodiagnóstico garrapatas recolectadas después de alimentarse de un animal.
 

¿Por qué cree que su investigación debe ser una prioridad?

Hay maneras muy específicas en las que el modelo de primates no humanos de la enfermedad de Lyme es valiosa. El mono se puede considerar un hospedador accidental, como los humanos, mientras que el ratón es un huésped reservorio de Borrelia en la naturaleza. Esto significa que las espiroquetas han evolucionado para causar enfermedad poco (con la excepción de algunas cepas de laboratorio) y crecer fácilmente dentro de los ratones. Los ratones no reciben una erupción o infección del cerebro y su respuesta inmune a la infección no es la misma que la respuesta inmune humana. Para el estudio de la respuesta del huésped a la infección, por lo tanto, un modelo animal más cerca de los seres humanos puede proporcionar una ventaja significativa. El estudio de la enfermedad de Lyme en los seres humanos se limita a los fluidos corporales disponibles para el análisis y la historia infección puede ser poco clara. En breve, hay muchas variables que no pueden ser controlados en el estudio de pacientes humanos. Monos proporcionan un modelo similar al de los humanos en la que podemos controlar variables como la historia de la infección y controlar el progreso de la enfermedad, para incluir el examen de los tejidos post-mortem. Este modelo puede ser utilizado para evaluar las pruebas de diagnóstico, con la ventaja de saber exactamente cuándo y con qué se infectó el animal. Se puede utilizar para determinar si verdadera patología persiste después del tratamiento antibiótico, y fueron una nueva vacuna disponible, presentaría un modelo óptimo para probar la seguridad y eficacia de la vacuna.

¿Cuáles son los próximos pasos en el proceso de investigación de Lyme?

Como yo lo veo, el siguiente paso es determinar si espiroquetas que persisten después del tratamiento con antibióticos son infecciosas. Ya sabemos por los estudios del ratón del Dr.. Stephen Barthold que son no-cultivable, pero ¿significa eso que son “muerto?” Demostró que las espiroquetas de un ratón tratado con antibióticos que fueron trasplantados o transferidos a ratones inmunodeficientes podrían ser detectados (por su ADN) en múltiples tejidos, lo que significa que (o al menos su DNA) había difundido. Tenemos que encontrar una manera de probar la viabilidad de estas espiroquetas y establecer si son o no pueden causar la enfermedad. Esencialmente, necesitamos adquirir físicamente y aislar las espiroquetas de un animal infectado / tratada y transferirlos a otro animal para mostrar lo que hacen o no causan la enfermedad. Esta es la base de los postulados de Koch.

Para obtener más información sobre el Dr.. Mónica Embers:
http://www.tnprc.tulane.edu/division_bacteriology.html

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C. M. Rubin y el Dr.. Mónica Embers

Todas las fotos son cortesía de Mónica Embers.

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C. M. Rubin es el autor de dos ampliamente leído serie en línea por la que recibió un 2011 Premio Upton Sinclair, “La Búsqueda Global para la Educación” y “¿Cómo vamos a Leer?” Ella es también el autor de tres libros más vendidos, Incluido The Real Alice in Wonderland.

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Autor: C. M. Rubin

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