ผู้ป่วยมาถึงโรงพยาบาลด้วยสิ่งที่ดูเหมือนการติดเชื้อแบคทีเรียที่ทำงานอยู่ แต่สิ่งต่าง ๆ กลับกลายเป็นเรื่องรุนแรงมากขึ้น: ผู้ป่วยพัฒนาการติดเชื้อ "กินเนื้อสัตว์" ซึ่งในที่สุดต้องมีการตัดแขนทั้งสองข้างและขาทั้งสองข้าง
อะไรทำให้เกิดการติดเชื้อหมุนออกจากการควบคุม? มันกลับกลายเป็นว่าไม่ได้ติดเชื้อแบคทีเรียชนิดเดียว แต่กลับกลายเป็นสายพันธุ์ที่แตกต่างกันสี่สายพันธุ์ของสายพันธุ์เดียวกัน
ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าแบคทีเรียสายพันธุ์เหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อทำลายเนื้อเยื่อในร่างกายได้อย่างไรตามรายงานในการศึกษาใหม่ และผลการวิจัยอาจมีความหมายในการรักษาโรคที่เรียกว่า "polymicrobial"
ในกรณีล่าสุดดร. Ashok Chopra ศาสตราจารย์ด้านจุลชีววิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยาที่มหาวิทยาลัยเท็กซัสเมดิคอลสาขาและเพื่อนร่วมงานของเขาพบสายพันธุ์แบคทีเรียที่เหมือนกันสี่สายพันธุ์ที่รู้จักกันในชื่อ Aeromonas hydrophilaในผู้ป่วยที่ติดเชื้อ เมื่อรวมเข้าด้วยกันจุลินทรีย์ก็จะเริ่มโจมตีอย่างรุนแรงมากกว่าสายพันธุ์ใด ๆ
การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวันที่ 11 พฤศจิกายนในวารสาร Proceedings ของ National Academy of Sciences แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียสามสายพันธุ์อนุญาตให้เซลล์ที่สี่เข้าสู่กระแสเลือดและวางขยะลงในเนื้อเยื่อทั่วร่างกาย A. hydrophila เป็นสาเหตุที่หายากของการติดเชื้อที่กินเนื้อ แต่ Chopra คาดการณ์ว่าแบคทีเรียที่กินเนื้ออื่น ๆ เช่น อี. โคไลอาจใช้กลยุทธ์การโจมตีที่คล้ายกัน อย่างไรก็ตามการวิจัยเพิ่มเติมจะต้องแสดงนี้เขากล่าวว่า
“ พวกเขาอาจมีสารพิษต่างกัน… แต่พวกเขาอาจมี 'cross-talk' ที่คล้ายคลึงกันในสายพันธุ์ที่ต่างกัน "Chopra กล่าว "ในตอนท้ายของวันฉันเห็นสิ่งนี้มีความหมายกว้างมากขึ้นในการตั้งค่าทางคลินิก"
จุลินทรีย์หลายตัว
เมื่อผู้ป่วยที่ติดเชื้อเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลแพทย์ใช้การวินิจฉัยแบบดั้งเดิมเพื่อตรวจสอบว่าเชื้อโรคใดที่จะโทษ พวกเขาระบุว่า A. hydrophila จุลชีพที่พบได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อมของน้ำจืดและน้ำกร่อยตั้งแต่ทะเลสาบไปจนถึงแม่น้ำจนถึงน้ำดื่มตามเว็บไซต์อ้างอิงทางคลินิก UpToDate เมื่อกลืนกินเชื้อโรคอาจทำให้เกิดอาการท้องร่วงหรือติดเชื้อเนื้อเยื่ออ่อนในร่างกาย แต่เมื่อ A. hydrophila เข้าสู่แผลเปิดโรคที่น่ากลัวที่เรียกว่า "necrotizing fasciitis" อาจเกิดขึ้นได้
การติดเชื้อที่หายากได้อย่างรวดเร็วเข้าสู่และฆ่าเนื้อเยื่อเกี่ยวพันทั่วร่างกายทำให้ผู้ที่ได้รับผลกระทบมีความเสี่ยงต่อความล้มเหลวของอวัยวะและการเสียชีวิต การติดเชื้อที่กินเนื้อจะต้องได้รับการรักษาอย่างรวดเร็วด้วยยาปฏิชีวนะหรือการผ่าตัดเช่นเดียวกับกรณีของผู้ป่วยในการศึกษาใหม่ ในที่สุดการตัดแขนขาเพียงสี่เท่าสามารถช่วยผู้ป่วยจากจุลินทรีย์อาละวาด
การวินิจฉัยเบื้องต้นของผู้ป่วยไม่ได้เปิดเผยว่าเหตุใดการติดเชื้อจึงเกิดขึ้นทันทีและถึงตาย การทดสอบการวินิจฉัยแบบดั้งเดิมระบุชนิดของแบคทีเรียที่แตกต่างกันตามโปรตีนและสารพิษที่แบคทีเรียผลิตออกมา Chopra อธิบายดังนั้นความแตกต่างของความแตกต่างเล็กน้อยในตอนแรก “ แต่ถ้าคุณอยู่ในระดับ DNA …มันเป็นเรื่องที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง” เขากล่าว
ในการศึกษาก่อนหน้านี้สองครั้ง Chopra และผู้เขียนร่วมของเขาได้ทำการแยกตัวอย่างแบคทีเรียจากผู้ป่วยและวิเคราะห์สารพันธุกรรมทั้งหมดที่มีอยู่ภายในจุลินทรีย์ การวิเคราะห์พบว่าเชื้อแบคทีเรียทั้งสี่สายพันธุ์ที่แตกต่างกันซึ่งเรียกว่า NF1 ถึง 4 ซึ่งทำให้เกิดการติดเชื้อใกล้ถึงตาย แต่ที่น่าสังเกตก็คือเมื่อปฏิบัติการแยกกันไม่มีสายพันธุ์ใดในสี่ชนิดที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อร้ายแรงในรูปแบบของเมาส์ เพื่อเรียนรู้ว่าจุลินทรีย์มีปฏิกิริยาต่อการติดเชื้ออย่างรุนแรงได้อย่างไรผู้เขียนได้ทำการดัดแปลง DNA ของแบคทีเรียสายพันธุ์และแบบจำลองเมาส์ที่ติดเชื้อด้วยสายพันธุ์หลายสายพันธุ์ในคราวเดียว โดยการดัดแปลง DNA ของเชื้อโรคนักวิทยาศาสตร์สามารถสลับคลังแสงฆ่าเนื้อเยื่อของแต่ละคนและตัดสินว่าอาวุธใดที่ทำให้การติดเชื้อแบบผสมเป็นอันตรายถึงชีวิต
ปรากฎว่าแบคทีเรียแต่ละสายพันธุ์มี "สารหนูแตกต่างกันที่มีผลต่อโฮสต์" Chopra กล่าว
สามในสี่สายพันธุ์ NF2 ถึง NF4 มีคำแนะนำทางพันธุกรรมในการผลิตสารพิษที่เรียกว่า exotoxin A หรือ ExoA ซึ่งป้องกันเซลล์ที่ติดเชื้อจากการสร้างโปรตีนใหม่ ด้วยตัวเองทั้งสามสายพันธุ์ยังคงสลายเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อและเข้าสู่กระแสเลือด แต่ระบบภูมิคุ้มกันจะกำจัดเชื้อโรคออกจากร่างกายอย่างรวดเร็ว
ในทางตรงกันข้าม NF1 สายพันธุ์สุดท้ายนั้นมีความเสี่ยงน้อยกว่าต่อการโจมตีของภูมิคุ้มกัน แต่ไม่สามารถปรุง ExoA ของมันเองได้ เมื่อทำงานคนเดียวเชื้อจุลินทรีย์ส่วนใหญ่จะยังคงอยู่โดดเดี่ยวใกล้กับบริเวณที่ติดเชื้อซึ่งถูกบล็อกโดยผนังเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ นี่คือที่มาของการทำงานเป็นทีมของแบคทีเรีย เมื่อหลายสายพันธุ์ของ A. hydrophila ติดเชื้อในร่างกายสายพันธุ์ที่ผลิตจาก ExoA ฉีกอุปสรรคของกล้ามเนื้อช่วยให้ NF1 ไปสู่การ "กินเนื้อสัตว์" อาละวาด
ที่น่าสนใจอีกสามสายพันธุ์ที่อยู่ใกล้กับสถานที่ติดเชื้อในขณะที่ NF1 จะนำและพุ่งผ่านกระแสเลือด ผู้เขียนพบว่า NF1 ผลิตสารพิษที่เป็นเอกลักษณ์ไม่เพียง แต่ฆ่าเนื้อเยื่อในร่างกายเท่านั้น แต่ยังสร้างสารพิษอื่น ๆ A. hydrophila; สายพันธุ์ NF1 เองนั้นมียาแก้พิษเพื่อพิษทำเองที่บ้าน.
การวินิจฉัยที่ดีขึ้น?
การค้นพบใหม่อาจมีผลกระทบในการค้นหาเครื่องมือวินิจฉัยจุลินทรีย์ใหม่ Chopra กล่าว เมื่อแพทย์คิดถึงการติดเชื้อแบบผสมพวกเขามักนึกถึงการติดเชื้อที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรียสองสายพันธุ์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง แต่กรณีปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์ที่แตกต่างกันของสายพันธุ์เดียวกันยังสามารถรวมตัวกันเพื่อทำให้เกิดโรคและความเครียดแต่ละสายพันธุ์อาจมีความเสี่ยงต่อการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะที่แตกต่างกัน
“ เมื่อเรารักษาด้วยยาปฏิชีวนะที่กำหนดเราจะกำจัดสิ่งมีชีวิตออกจากร่างกาย” ผู้ร่วมเขียน Rita Colwell นักจุลชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยแมริแลนด์กล่าวในแถลงการณ์ “ แต่ถ้ามีสิ่งมีชีวิตอีกตัวที่มีส่วนร่วมในการติดเชื้อและนั่นก็เป็นสาเหตุของโรคด้วยเช่นกันการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะใด ๆ ที่ไม่ได้ตั้งเป้าหมายว่าสิ่งมีชีวิตนั้นอาจเป็นสาเหตุที่ชัดเจนสำหรับการเติบโตอย่างบ้าคลั่ง”
แม้ว่าจะไม่ค่อยมีใครใช้วินิจฉัยการติดเชื้อในปัจจุบัน แต่เครื่องมือทางพันธุกรรมอาจพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในการจำแนกลักษณะการติดเชื้อแบคทีเรียที่ซับซ้อนซึ่งเกิดจากเชื้อแบคทีเรียมากกว่าหนึ่งสายพันธุ์ Chopra กล่าว
แต่ไม่ใช่ทุกคนที่เห็นด้วยกับคำทำนายนี้
“ ฉันคิดว่าจะเปลี่ยนวิธีการรักษาทางคลินิกของการอักเสบแบบ necrotising fasciitis หรือไม่” ดร. Amesh Adalja แพทย์และผู้เชี่ยวชาญโรคติดเชื้อที่มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์ในบัลติมอร์ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าว
Adalja กล่าวว่าเนื่องจาก necrotising fasciitis นั้นทำงานได้อย่างรวดเร็วตามเวลาที่แพทย์ระบุแต่ละสายพันธุ์ที่ทำให้เกิดการติดเชื้ออาจเป็น "สายเกินไปที่จะสร้างความแตกต่าง" Adalja กล่าว การระบุสายพันธุ์ที่แตกต่างกันสามารถช่วยชี้นำการรักษาของจ้า A. hydrophila การติดเชื้อซึ่งการรวมกันของแบคทีเรียอาจทำให้ผลลัพธ์แย่ลง แต่ตามที่กล่าวมาสายพันธุ์เหล่านี้สามารถพบเห็นได้ใน "เครื่องมือทางพันธุกรรมที่ซับซ้อน" ซึ่งมักไม่พบในสถานพยาบาล
ถึงกระนั้นงานวิจัยยังอธิบายถึงวิธีที่แบคทีเรียหลายสายพันธุ์สามารถรวมตัวกันเพื่อแพร่กระจายภายในร่างกายได้ มันน่าสนใจที่จะตรวจสอบว่าแบคทีเรียที่พบบ่อยมากขึ้นใช้กลยุทธ์เดียวกันในการแพร่กระจายการติดเชื้อในร่างกายหรือไม่
