Laboratuvardaki Shigella salgını aşı çalışmaları için veri sağladı

Araştırmacılar, Shigella aşısı geliştirme sürecinde yeni hedeflere ve bilgilere ulaştı. Bilim insanları Science Translational Medicine dergisinde yayımlanan çalışmada bağışıklık verilerini inceledi. Salgına yol açan bakterileri alt etmek için bağışıklık hücrelerini eğitmenin yeni yolları tespit edildi. - YENİ HEDEFLER BELİRLENDİ - Araştırmacılar bağışıklık sisteminin en etkili şekilde saldırabileceği bakteri kısımlarını ortaya çıkardı.

Bağışıklık yanıtı veren hedef moleküller saptandı. Uzmanlar en güçlü antikorların bağlandığı küçük çentikleri net bir şekilde belirlemeyi başardı. Yazarlar çalışmanın doğal yoldan enfekte olan maymunlardaki antikor yanıtının beklenmeyen özelliklerini ortaya koyduğunu belirtti.

Bu durum Shigella aşı adaylarının rasyonel tasarımı yolunda bir adım oluşturuyor. - SHIGELLA TEHDİDİ - Shigella dünyada her yıl 200 milyondan fazla insanı etkiliyor. Hastalık çoğunlukla çocuk olan 200 binden fazla kişinin ölümüne yol açıyor.

Hayatta kalanlar koruyucu bağışıklık yanıtları geliştiriyor. Farklı Shigella türleri ve serotipleri bulunuyor. Bu nedenle koruyucu bağışıklık yanıtları bakterinin yalnızca dar bir grubuna karşı etkili oluyor.

Ayrıca Shigella suşları antibiyotiklere karşı giderek daha fazla direnç gösteriyor. - SALGININ BAŞLANGICI - Salgın Aralık 2022'de Madison'daki Wisconsin Ulusal Primat Araştırma Merkezinde başladı. Maymunlar insanlar gibi Shigella için doğal konakçıdır. Tesislerde salgınların görülmesi olağan dışı bir durum değildir.

Ancak bu salgının bu kadar büyük olması ve uzun sürmesi alışılmadık bir durumdur. Tesiste çalışan bazı kişiler bile enfekte oldu. Maymunlar arasında mikrobiyolojik olarak doğrulmuş 169 shigellosis vakası görüldü. - GENOM ANALİZLERİ YAPILDI - Araştırmacılar serotipleme için 151 Shigella izolatı topladı.

Temsili 95 izolat üzerinde tam genom dizilimi yapıldı. Salgına esaret altındaki maymunları etkileyen Shigella flexneri türünün iki bağlantılı kümesi neden oldu. İnsanlardaki salgınlar çoğunlukla Shigella sonnei kaynaklıdır.

Ancak her iki tür de her iki primat grubunu enfekte edebilir. Antimikrobiyal direnç için test edilen 90 izolatın yarıdan fazlası yani yüzde 63'ü çoklu ilaç dirençli çıktı. Vakaların çoğu hafif ishal belirtileriyle sınırlı kaldı.

Bazı vakalar ise asemptomatik seyretti veya şiddetli belirtilere yol açtı. İnsanlarda görüldüğü gibi bebekler durumdan en çok etkilenen grup oldu. - BAĞIŞIKLIK YANITLARI İNCELENDİ - Araştırmacılar enfekte olan 41 hayvandan kan serumu, plazma ve bağışıklık hücreleri aldı.

Örnekler enfeksiyonun 1, 2 ve 4 ile 6. haftaları arasında toplandı. Uzmanlar ardından bağışıklık yanıtlarını incelemeye başladı. Bilim insanları ilk olarak Shigella üzerindeki bilinen bir hedef olan O-antijene saldıran antikorları aradı.

Bu molekül bakterinin en dış zarından dışarı doğru uzanan LPS yani lipopolisakkarit yapısının en dış bileşenidir. - O-ANTİJENİN ROLÜ - LPS yalnızca bakterilerde bulunur. Gram-negatif bakteri grubu arasında E. coli, Salmonella ve Shigella yer alır.

Molekül dış zarın yapısal bir bileşeni olarak işlev görür. O-antijen bileşeni bağışıklık sisteminin yaygın bir hedefidir. Shigella türünde bu yapı değişkendir.

Bir serotipin O-antijenine karşı gelişen antikorlar diğer serotiplerle mücadelede yetersiz kalabilir. - BAĞIŞIKLIK TEPKİLERİ - Araştırmacılar Shigella O-antijenine bağlanan çeşitli antikorlar tespit etti. Bazı antikorların bakteriye tekrar maruz kalma sonucunda geliştiği görüldü. Bu antikorlar farklı serotiplerdeki O-antijenlere saldırma yeteneği kazandı.

O-antijene sıkıca bağlanan antikorların plazma proteinlerinin reaksiyonlarını tetiklediği görüldü. Bu süreç bakteri hücrelerinin parçalanmasıyla son buluyor. Uzmanlar ardından tip 3 salgılama sisteminin parçasını hedef alan antikorları inceledi. - SALGILAMA SİSTEMİ HEDEFLERİ - Tip 3 salgılama sistemi bakterilerin kurbanlarına saldırmak için oluşturduğu ortak bir aparattır.

Sistem kurulduğunda şırınga benzeri bir yapı meydana gelir. Bakteri bu yolla konak hücre savunmasını zayıflatan proteinler pompalar. Shigella sisteminin ucunda IpaB ve IpaD adında iki protein bulunur.

Primatlardaki antikorlar bu proteinlere saldırdı. Bilim insanları bu proteinlerin T hücreleri dahil koruyucu yanıtları tetikleyebildiğini gördü. - SONUÇLAR VE GELECEK PLANLARI - Antikorları inceleyen uzmanlar bazı moleküllerin kan hücrelerinin parçalanmasına yol açtığını saptadı. Diğer bazı antikorlar ise kan hücresi patlamasını önledi.

Yararlı antikorların protein üzerindeki tam konumu belirlendi. Elde edilen bulgular etkili bir aşı geliştirmek için yeni yönler sunuyor. Araştırmacılar salgın verilerinin mevcut zorlukların aşılmasına yardım edeceğini umuyor. Yapısal verileri kullanma stratejisinin bakteriyel aşıların geliştirilmesine katkı sağlaması bekleniyor.