Bild: Pete/Flickr Creative Commons
Wenn die Augen Fenster zur Seele sind, Sie sind offen, windows, möglicherweise lassen sich in alle Arten von unerwünschten bugs. Um sicherzustellen, dass das nicht passiert, unsere Tränen sind geladen mit microbe-killing verbindungen und Zellen des Immunsystems. In der Tat, unsere Augen sind so unwirtlich, dass es war lange dachte, Sie waren der einzige Teil unseres Körpers, die keine symbiotische bakterielle Gemeinschaft. Aber jetzt haben die Wissenschaftler fanden Hinweise auf einen einst undenkbar Okular mikrobiom—und es kann helfen, die Augen Bekämpfung von Krankheiten.
In einem Papier veröffentlicht heute in der Zeitschrift Immunität, ein internationales team von Wissenschaftlern detail eine positive Bakterium entdeckt Leben auf die Augen von Mäusen, die zur Bekämpfung von pathogenen Spezies, die Ursache der Bindehautentzündung, oder rosa Auge. Während dieser Studie wurde in einem Tier-Modell, Verwandte Arten von Bakterien wurden gefunden, die auf das menschliche Auge.
Die Oberfläche des Auges verwendet werden, um als eine bakterielle ödland, aber jeder andere Teil unseres Körpers, die kommt in Kontakt mit der Außenwelt, aus unserer Haut, unsere Mägen auf den Innenseiten unserer Nase, ist Heimat für eine vielfältige mikrobielle flora. Diese microbiomes sind eine der ersten Verteidigungslinien gegen potenzielle Krankheitserreger, arbeiten mit unserem Körper ” immun-systems, Infektionen zu bekämpfen. Es ist ein bisschen seltsam, dass die Augen allein fehlen würde ein Bewohner bakteriellen Gemeinschaft.
So, in den letzten Jahren hat es eine Welle der Forschung zur Entdeckung der schwer fassbaren Okular-mikrobiom. Abstriche von Augen, insbesondere der Bindehaut—die Membranen, die die vordere Abdeckung unseres Augapfels und die Innenseite unserer Augenlider—positiv getestet wurden für die DNA von vielen verschiedenen Arten von Bakterien. Zu finden, aber die DNA ist nicht der gleiche wie der Suche nach resident Mikroben.
“Die Menschen haben gefunden, bakterielle DNA, die auf das menschliche Auge, aber niemand hat sich vorgestellt experimentelle Beweis, dass diese Bakterien tatsächlich dort Leben”, sagte senior co-Autor Rachel Caspi, Immunologe an der National Eye Institute, in einer Stellungnahme. “Für alles, was wir wissen, haben diese Bakterien können “crash landed’ auf das Auge und die getötet wurden durch die anti-microbials in Tränen oder patrouillierenden Immunzellen.”
Um zu bestätigen, dass bestimmte Mikroben tatsächlich rufen die Augen zu Hause, brauchen die Wissenschaftler, um zu demonstrieren, lebende Bakterien. So ein team von Forschern, tupfte sich die Augen von Mäusen und rieb sich die Proben auf Petrischalen zu sehen, was würde wachsen. Die meisten Gerichte kamen bis leer, aber man wurde versehentlich für eine Woche in eine sauerstofflose Inkubator. Als die Forscher Ihre Fehler erkannt und ging klar, das vergessene Gericht, fanden Sie dünne Streifen von einer langsam wachsenden Bakterien—was Sie behaupten, ist der erste bestätigte Arten der Maus-Okular-mikrobiom.
Die Art wurde identifiziert als Corynebacterium mastitidis, ein Bakterium bekannt, die auf der menschlichen Haut Leben. Die Bakterien allerdings sah ein wenig seltsam—er wuchs in dünnen Fäden, Fasern genannt, die sich deutlich von seinem üblichen Stab-Form. Das team schlug vor, dies kann aufgrund von stress, obwohl Sie nicht laufen Experimente, um abschließend zu ermitteln. Es ist möglich, diese Bakterien auf das Auge Umwelt etwas feindselig, obwohl Sie in der Lage sind zu überleben.
“Wir wissen, dass C. mastitidis muss ein ‘permanent resident’ im Gegensatz zu ‘Gast’, weil es dir beigebracht, auf das Auge, erworben oder von der Mutter in der kindheit”, sagte Anthony St. Leger, der Erstautor der Studie und Postdoc-Forschung mit den Nationalen Instituten der Gesundheit. “Es ist nicht die übertragung von einer Erwachsenen Maus zu einer anderen in den selben Käfig, auch nach Wochen der co-housing”.
Durch das entfernen und Studium resident C. mastitidis von einigen Mäusen, die Wissenschaftler nachgewiesen, dass seine Anwesenheit half abzuwehren, Augeninfektionen. Tränen von Mäusen, die mit C. mastitidis wurden mehr tödliche pathogene Stämme der Pilze Candida albicans und Bakterien Pseudomonas als die Tränen von Mäusen, denen der Bakterien.
Die Wissenschaftler denken, dass die Bakterien spielt eine bedeutende Rolle durch drehen des Immunsystems Wege, die halten das Auge voll mit Antibiotika und Erreger zur Abtötung von Zellen des Immunsystems. Die Idee kam aus einem speziellen Stamm von Mäusen, die nicht über die immun-Molekül IL-17. Ohne Sie, die Mäuse sind anfällig für böse Okulare bakterielle Infektionen—das, was wir kennen als rosa Auge. Die Wissenschaftler stellten die Hypothese auf, dass IL-17 ist ein key-player im Okular Verteidigung, und fragte sich, ob Bakterien auf dem Auge könnte trigger-Molekül exprimiert zu werden. In Zellkultur Experimenten zeigte sich, dass C. mastitidis induziert IL-17 die Produktion in okulären Zellen des Immunsystems. Und bei Mäusen fehlt den Bakterien geimpft wurden, begannen Sie die Produktion von mehr IL-17, und wurde resistent gegen Augeninfektionen.
Es gibt viel mehr zu lernen über diese symbiotische Beziehung. Es ist unklar, wie C. mastitidis überlebt den unwirtlichen Bedingungen der Bindehaut. Und wie er weiterhin das Gesicht der IL-17 ausgelöst, Angriff, tötet pathogene Arten, ist unbekannt. Noch haben die Wissenschaftler wissen noch, wie die Bakterien macht seinen Weg zu den Augen in den ersten Platz.
Aber bewaffnet mit dem wissen, dass diese Bakterien vorhanden, können die Wissenschaftler nun untersuchen solle, die menschlichen Augen in der Suche nach ähnlichen Arten hilfreich. Das Verständnis der mikrobiota des Auges nicht nur fördert unser Verständnis von unserem Körper, es kann führen, um neue Erkenntnisse für die Behandlung von rosa Auge. Und das team erwartet, dass Sie finden viel mehr als nur Corynebacterium Leben auf unsere Augäpfel. “Wir glauben nicht, dass C. mast ist der einzige Kommensale. Dies ist ein proof-of-concept”, sagte Caspi. “Es ist keine Frage in unseren Köpfen, dass andere commensals wird auch gefunden werden an der Augenoberfläche.”
Christie Wilcox ist eine Wissenschaft Schriftsteller, Autor Giftig: Wie die Erde Tödlichsten Kreaturen Beherrscht Biochemie und alles rund um Biologie-nerd. Folgen Sie Ihr auf Twitter.