Projekti / Programi
Ovrednotenje odpornosti proti protiglivnim učinkovinam pri oportunističnih patogenih kvasovkah med invazivno rastjo.
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 7.00.00 |
Interdisciplinarne raziskave |
|
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B230 |
Biomedicinske vede |
Mikrobiologija, bakteriologija, virologija, mikologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.07 |
Naravoslovne vede |
Druge naravoslovne vede |
Candida glabrata, Saccharomyces cerevisiae, protiglivična občutljivost, invazivnost, invazija v agar, test, mikrosateliti, virulenca, patogen, kliničen, adhezija, test, probiotik, odpornost, proteini, izlivne črpalke, SDS-PAGE, PCR v realnem času, mikrotitrska ploščica, hidrofobnost, imunooslabljen, imunosupresiv, flukonazol, azoli, antimikotik
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
26541 |
dr. Jure Zupan |
Biotehnologija |
Vodja |
2011 - 2013 |
88 |
Organizacije (1)
Povzetek
Ob konstantnem naraščanju števila prebivalstva, stopnjevanju zdravstvenih težav, staranju prebivalstva, povečani uporabi katetrov, protimikrobnih učinkovin širokega spektra, imunosupresorjev in kemoterapevtikov se povečuje tudi število imunooslabljenih bolnikov ter posledično incidenca sistemskih infekcij z oportunističnimi patogeni. Candida glabrata danes predstavlja drugo najbolj pogosto patogeno vrsto iz rodu Candida z enako visoko stopnjo umrljivosti, kot jo dosega najpogostejša patogena gliva, Candida albicans. Kvasovka Saccharomyces cerevisiae, ki se jo že stoletja uporablja v številnih biotehnoloških aplikacijah in je veljala kot nepatogena, je bila v zadnjih dveh desetletjih prav tako pogosto vpletena v invazivne infekcije pri imunooslabljenih odraslih in novorojenčkih. Pred kratkim je bilo celo ugotovljeno, da je bila kvasovka Saccharomyces boulardii (nom. inval.), ki je v Evropi registrirana kot probiotik, odgovorna za kar 40% invazivnih infekcij s Saccharomyces. Očitno je, da je potrebna obsežna študija, da bi bolje razumeli virulentne dejavnike kvasovk C. glabrata in S. cerevisiae, ki ločijo patogene od ne-patogenih sevov. V projektu predstavljamo idejo o združitvi kvantitativnega testa invazije v agar s standardno metodo določanja protiglivične občutljivosti M27-A2. Razvita metoda bo omogočala določanje protiglivične občutljivosti in invazivnosti patogena v enem testu, ki bo hiter, enostaven, ponovljiv in zanesljiv. Predlagano metodo določanja protiglivične občutljivosti bomo uporabili za študij mehanizmov odpornosti C. glabrata in S. cerevisiae med invazivno rastjo. Iz invazivnih kolonij C. glabrata in S. cerevisiae bomo izolirali proteine celične stene in preučili povezavo med izražanjem izoliranih proteinov, invazivnostjo in protiglivično občutljivostjo sevov. Poleg tega bomo ocenili tveganje uporabe probiotičnih sevov S. boulardii z določanjem njihove invazivnosti in protiglivične občutljivosti. Naslednji cilj tega dela projekta je določitev vpliva različnih imunosupresivov, kemoterapevtikov in antibiotikov na stimulacijo/represijo invazivnosti in odpornosti proti azolom pri C. glabrata in S. cerevisiae. Nenazadnje bomo v okviru projekta z analizo mikrosatelitnih zaporedij v DNK izvedli tipizacijo kliničnih in ne-kliničnih sevov C. glabrata, S. cerevisiae in S. boulardii in preučili možnost za uporabo metode pri identifikaciji probiotičnih, invazivnih in/ali proti azolom odpornih sevov.
Pomen za razvoj znanosti
Glivične infekcije so izredno razširjen problem pri ljudeh na splošno in še posebej pri starejši populaciji in pri otrocih. Problem izhaja iz dejstva, da poznamo izredno malo antimikotikov, saj so ti organizmi evkarionti in zato strukturno podobni človeškim celicam, kar pomeni, da zdravila v večini primerov škodujejo hkrati patogenu in tudi človeku. Poleg tega se mikroorganizmi kontinuirno prilagajajo antibiotikom na trgu in vzporedno razvijajo odpornost proti njim. Zaradi navedenih razlogov (primanjkovanje tarč za protiglivične učinkovine zaradi evkariontske sorodnosti gliv s človekom), je število protiglivičnih učinkovin izredno nizko (poznanih je samo približno 30 produktov) in močno zaostaja za ostalimi medicinskimi učinkovinami. Antimikotiki zato predstavljajo razvijajoče se področje, ki potrebuje zaledje raziskovalne sfere. Antimikotik flukonazol (Diflucan ali Trican), ki je glavna tema projekta in ga proizvaja eno od vodilnih farmacevtskih družb, Pfizer, kotira na 92. mestu najbolj prodajanih medicinskih učinkovin z letnim dohodkom od prodaje 125 milijonov dolarjev (vir: SDI/Verispan, VONA, za celotno leto 2008). Še precej večje dobičke prinašajo imunosupresivi, ki so vključeni v projekt zaradi njihovih domnevnih sinergističnih učinkov na občutljivost kvasovk na azole (takrolim in mikofenolat mofetil z 2000 milijoni dolarjev na leto). Poznavanje virulentnih faktorjev patogenih mikroorganizmov je zato ključno. Žal pa virulentni faktorji niso enako prisotni pri vseh sevih iste vrste, zato je npr. identifikacija patogene kvasovke na nivoju vrste premalo za pravilno odločitev glede izbire zdravljenja. Novi tipi pristopov, kot je npr. metoda, ki je bila razvita v projektu, so za napredek v znanosti vedno dobrodošle. Metoda pri testnih sevih testira trenutno poznane virulentne faktorje kvasovk – rast pri povišani telesni temperaturi (nad 37 °C), invazivnost in odpornost proti antimikotikom in s tem izpostavi potencialno problematične seve. V publikacijah ne najdemo takega tipa testa. Iz rezultatov projekta je razvidno, da so razlike med sevi izredno velike, tako v hidrofobnosti celične stene, ki je pogosto vezana na adhezijo kot tudi v invazivnosti v trdno podlago ter v odpornosti proti antimikotikom. Glede na rezultate projekta načrtujemo objavo štirih znanstvenih člankov, s čimer bomo prispevali k razvoju tega področja. Metodološki članek, ki opisuje metodo za testiranje virulentnih faktorjev patogenih sevov, je že napisan in je v postopku priprave za objavo.
Pomen za razvoj Slovenije
Pri projektu smo aktivno sodelovali z Inštitutom za imunologijo in mikrobiologijo Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani, ki je predstavljal izredno pomemben povezovalni člen med fakulteto, rutinsko mikrobiologijo in pacienti. To je še posebej pomembno, ker je takšnih povezav v Sloveniji premalo. Poleg tega so bili pri projektu uporabljeni antimikotiki ter medicinske učinkovine, ki se trenutno najbolj pogosto uporabljajo v Sloveniji pri tovrstnih primerih infekcij, medsebojni učinki pa niso poznani. Npr. kaspofungin se vedno več uporablja in nadomešča ostale antimikotike zaradi blagih učinkov na človeka in hkrati nizke minimalne inhibitorne koncentracije. Slednje so potrdili tudi rezultati projekta. Pri azolnih antimikotikih (flukonazol in itrakonazol) pa smo pokazali nekaj antagonističnih in sinergističnih učinkov, ko sta bila uporabljena skupaj z nekaterimi imunosupresivi. Ti podatki bodo izredno koristni za pripravo novih projektov, s katerimi lahko preselimo in vitro testiranje opaženih fenomenov v in vivo okolje in se približamo razumevanju mehanizmov, ki so krivi za razvoj odpornosti pri nekaterih sevih in posledično za neuspešno zdravljenje. Področje patogenih kvasovk je v Sloveniji slabo razvito, kljub dejstvu, da je uspešnih antimikotikov malo in da so dragi. Razvoj na tem področju je nujen in potrebuje močnejšo podporo, če ne v proizvodnji pa vsaj pri pridobivanju novih dognanj.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2012,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
