În Bangladesh, bacteriile Shigella și E. coli ucid în fiecare an 100.000 de oameni, majoritatea copii. Cercetătorii încearcă acum să dezvolte un vaccin împotriva bolii agresive, shigeloza.

Diku - Agenția norvegiană pentru cooperare internațională și îmbunătățirea calității în învățământul superior

Boala afectează în special oamenii săraci care locuiesc în zonele rurale din Bangladesh, unde canalizarea este slabă. Chiar și înotul sau mâncarea în râuri este periculos. Boala atinge vârfurile în timpul sezonului de iarnă și începutul verii, din cauza fluxurilor stagnante din peisajul tropical asiatic.

diareice

Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), shigeloza ar trebui să fie prioritară, dar cercetătorii nu au reușit până acum să dezvolte un vaccin. Una dintre principalele provocări cu care s-a confruntat a fost izolarea bacteriei Shigella de mediul său în apă și acest lucru a fost esențial pentru a înțelege diseminarea microorganismului agresiv.

Cu toate acestea, cercetătorii din Bangladesh și Norvegia încearcă acum să dezvolte un vaccin folosind bacterii similare cu Shigella, care au aceleași proprietăți imunologice, dar nu cauzează boli.

„Izolarea este dificilă, deoarece Shigella nu poate supraviețui sau este într-o stare latentă în mediu și, prin urmare, este greu de recuperat din probele de apă”, explică profesorul Nils-Kåre Birkeland, coordonator de proiect la Universitatea din Bergen (UiB).

El spune că multe bacterii nu pot crește singure și că pot avea cerințe speciale pentru creștere. Prin urmare, echipa de cercetare a oferit bacteriilor asemănătoare Shigella o mulțime de componente biochimice de care au nevoie, care îi ajută să se refacă în laborator.

„Una dintre cele mai importante descoperiri este că genele care specifică proprietăți imunologice importante au fost transferate pe scară largă între Shigella și alte specii bacteriene din mediu”, spune Birkeland.

Shigella invadează celulele

Bacteria Shigella provine din descărcările fecale umane și animale din apele de suprafață și din sursele de apă potabilă. Afectează în principal oamenii din țările din Asia și America de Sud.

Boala diareică provoacă 1,1 milioane de decese și 164 de milioane de cazuri în fiecare an în întreaga lume, dintre care majoritatea copiilor sunt expuși la apă și alimente neigienice și contaminate.

"E. coli și Shigella sunt foarte asemănătoare, dar Shigella este de fapt mult mai periculoasă. Bacteriile sunt mai intruzive decât E. coli deoarece invadează celulele și au toxine puternice. De aceea oamenii se îmbolnăvesc atât de mult", explică profesorul Sirajul Islam Khan la Universitatea din Dhaka (UoD).

„Am efectuat câteva teste pentru a imuniza cobai și șoareci pentru a vedea dacă bacteriile asemănătoare Shigella au fost sau nu invazive în celule și am obținut rezultate bune de la o tulpină candidată la vaccin numită 3SD4”, explică Fatema Moni Chowdhury, care este candidat la doctorat. în proiect.

„Am constatat că nu este toxic sau invaziv și am oferit protecție imunologică împotriva unei tulpini Shigella care provoacă infecții bacteriene, ceea ce înseamnă că tulpina 3SD4 ar putea fi utilizată ca potențial candidat la vaccin”.

Testele biologice au arătat că 80-90% dintre șoareci au supraviețuit infecției bacteriene de la Shigella când au fost imunizați prin gură și nas.

"Suntem încă în stadiile incipiente ale dezvoltării vaccinului, deoarece acesta este un proiect de cercetare de bază. Dar testarea biologică are succes, ceea ce indică faptul că vaccinul are potențialul de a fi utilizat ca vaccin oral pentru ființe umane", adaugă profesorul. Ahsan Chowdhury, partener de cercetare la UoD.

Când un candidat vaccin împotriva shigelozei este dezvoltat în continuare, ideea este de a viza guvernele, precum și ONG-urile, pentru a avea un impact asupra societății.

Vârf în sezonul de iarnă

Cercetătorii analizează, de asemenea, comunitățile bacteriene în care E. coli și Shigella prosperă.

Nafisa Azmuda își face doctoratul pe variații sezoniere și profilarea comunității în diferite surse de apă. Ea folosește o tehnică specială pentru a analiza prezența bacteriilor.

În timpul cercetărilor lui Azmuda, ea a colectat probe de apă din patru situri din capitala Dhaka și două situri rurale în anotimpuri diferite. Site-urile sunt utilizate pentru activități umane, cum ar fi băuturi, scăldat și spălat ustensile și haine.

Este pentru prima dată când o astfel de analiză aprofundată a fost efectuată în apele de suprafață tropicale.

"E. coli și Shigella sunt aproape întotdeauna prezente în situri, mai ales în sezonul de iarnă și la începutul verii din ianuarie până în iunie. Sezonul ploios începe în iunie și, din cauza cantităților în creștere de apă, concentrația se dispersează astfel încât încărcătura bacteriană devine foarte scăzută ”, explică doctorandul.

Cercetătorii au descoperit că bacteria Shigella a supraviețuit mai mult în apă dulce decât se credea anterior.

„Dacă obținem mai multe cunoștințe despre modul în care aceste bacterii se schimbă și se răspândesc în comunitate și suntem capabili să descoperim acest lucru înainte de o epidemie, acest lucru trebuie să fie de mare beneficiu pentru Bangladesh și public”, spune cercetătorul cheie în proiectul Shigella și un fost doctorand prin NUFU, Mohammed Ziaur Rahman.

Descoperirile noastre deschid noi căi pentru viitoarele lucrări de cercetare.

Scopul este de a preveni guvernul

Deși Shigella este mai periculoasă, nu supraviețuiește în apă atât timp cât E. coli. Mii de oameni din Bangladesh mor în fiecare an din cauza infecțiilor cu E.coli.

Doctorandul Selina Akter a studiat prezența bacteriilor în apă în aproape fiecare parte a țării, călătorind de la nord la sud pentru a colecta probe din toate râurile principale și plajele de coastă. Ea a constatat că E. coli era prezentă în aproape toate probele ei.

Sursa primară de E. coli în apă este contaminarea fecală de la oameni și animale, în special la vaci. Chiar dacă E. coli sunt în mod normal o bacterie inofensivă din intestinul uman, unele tipuri sunt periculoase.

"Calitatea apei și diferitele tipuri de E. coli se schimbă în timpul anotimpurilor. Dezvolt tehnici care consumă mai puțin timp pentru a evalua bacteriile direct din apă", explică Akter.

„Cercetările mele nu vor fi folosite pentru prevenirea focarelor, ci pentru a avertiza guvernul și populația care părți ale țării noastre sunt cele mai vulnerabile, ce tip de bacterii este cel mai periculos pentru noi și în ce anotimpuri să avem grijă specială”.

Rezultatele cercetării au fost diseminate în diferite reviste internaționale, iar doctoranzii au participat, de asemenea, la mai multe conferințe internaționale pentru a-și prezenta rezultatele.