Nu kan en ny opdagelse, som forskere fra University of Michigan Medical School og deres kolleger har gjort, bringe denne forståelse tættere på – og kan bidrage til at føre til bedre behandlinger.
I en artikel i Nature rapporterer holdet, at et toksin, der produceres af den almindelige bakterie Staphylococcus aureus – populært kendt som “staph” – får immunsystemets celler i huden til at reagere på en måde, der giver eksemlignende udslæt.
Fremgivelsen af molekylet, kaldet delta-toksin, fra staph-bakterier fik immunrelaterede mastceller i huden til at frigive små granulatkorn, der forårsager betændelse. Men dette skete ikke, når huden blev udsat for staph-stammer, der manglede genet for delta-toksin.
Denne forbindelse mellem et specifikt S. aureus-toksin og degranulering af mastceller tyder på en meget specifik mekanisme, selv om det ikke er nok til at antyde, at delta-toksin fra staph-bakterier i sig selv forårsager eksem, siger seniorforfatter og U-M-professor Gabriel Nunez, M.D. Genetisk sårbarhed spiller sandsynligvis også en rolle, siger han.
Fundet blev gjort i mus, så det er for tidligt at sige, at den samme effekt forekommer hos mennesker, der lider af eksem, også kaldet atopisk dermatitis. Men forskerne fandt signifikante niveauer af staph delta-toksin i hudprøver taget fra patienter med eksem.
Nunez, hovedforfatter Yuumi Nakamura, M.D., Ph.D., medforfatter Naohiro Inohara, Ph.D., og deres kolleger håber, at deres resultater giver en ny mulighed for at udvikle behandlinger til at hjælpe de 15 til 30 procent af børnene og 5 procent af de voksne, der har eksem.
Nogle – herunder patienter – har tidligere bemærket, at eksempatienter, der tager antibiotika for andre sygdomme, oplever en mindskelse af eksem-symptomerne. Men antibiotika har mange ulemper som langtidsbehandlinger af en kronisk tilstand som eksem – først og fremmest truslen om at bidrage til det allerede alvorlige problem med multiresistente Staphylococcus aureus, eller MRSA.
Forskningen blev finansieret af National Institutes of Health og involverede NIH-forskere, der studerer S. aureus. Nunez bemærker, at den første antydning af en forbindelse kom helt tilfældigt, som et tilfældigt fund i en ubeslægtet mastcelleundersøgelse, som de var i gang med. De fokuserede på det lidet forståede delta-toksin og begyndte at undersøge dets evne til at fremprovokere mastceller til at forårsage betændelse.
“Vi ved, at 90 procent af patienterne med atopisk dermatitis, også kaldet eksem, har stafylokokbakterier, der kan påvises på huden”, siger Nunez, der er Paul de Kruif-professor i akademisk patologi. “Men indtil nu har man ikke haft mistanke om, at det var et primært bidrag, fordi der ikke var en klar mekanistisk forbindelse. Nu har vi beviser for, at der faktisk kan være en direkte forbindelse.”
Udfordringen, siger han, bliver at afprøve måder at hæmme virkningerne af delta-toksin på, så mastcellerne ikke bliver provokeret, og der ikke opstår betændelse – men at gøre det på en måde, der ikke vil medføre, at der udvikles resistente bakterier.
Hvis forskerne f.eks. kan finde den receptor på mastcellerne, som delta-tokinet binder sig til, kan de måske udvikle en receptorblokeringsmiddel. Og forskerne håber at kunne studere menneskelige eksempatienter for at se, om delta-toksin spiller den samme rolle, som det gjorde i musene.
Gå til oprindelsen
En del af den spændende udfordring, som denne nye opdagelse udgør, siger Nunez, er simpelthen at lære mere om, hvad delta-toksin gør, og hvorfor bakterien producerer det.
“Denne bakterie er overalt, men man ved meget lidt om delta-toksin,” forklarer Nunez. “Bakterierne producerer det sandsynligvis ikke for at forårsage sygdom, men producerer det som reaktion på en stigning i antallet af nabobakterier – noget, der kaldes quorum sensing.”
Genenet for toksinet reguleres gennem en cellulær vej, der er ansvarlig for S. aureus’ virulens, eller evne til at forårsage sygdom. Staph-bakterierne kan producere delta-toksin for at dræbe andre konkurrerende bakterier, der befinder sig på huden – herunder godartede og gavnlige bakterier.
Toksinet kan altså have noget at gøre med den slags “kamp” mellem mikroskopiske organismer, der kæmper om en niche på værtens krop. “Måske bliver værten — mennesket — involveret midt i krigen,” spekulerer Nunez. “Og eksem er følgeskaden af bakterierne, der producerer delta-toksinfaktoren for at forårsage kolonisering og forværre værtens mastceller.” Yderligere forskning vil være nødvendig for at finde ud af det.
Denne slags forskning er det, som U-M’s nye Host Microbiome Initiative handler om. Nunez er en af snesevis af U-M-fakulteter fra mange discipliner, der er gået sammen om at studere samspillet mellem bakterier og andre mikroskopiske organismer og forskellige aspekter af menneskekroppen og sygdomme. Med ny finansiering fra Medical School’s Strategic Research Initiative vil de fremskynde deres forskning i de kommende måneder og år.