Las bacterias viven en nuestros globos oculares y entender su papel podría ayudar a tratar enfermedades comunes de los ojos

Las bacterias viven en nuestros globos oculares y entender su papel podría ayudar a tratar enfermedades comunes de los ojos El ojo tiene una colección de microbios que viven en la superficie que lo mantienen saludable. photoJS / Shutterstock.com

Puede estar familiarizado con la idea de que su intestino y su piel son el hogar de una colección de microbios (hongos, bacterias y virus) que son vitales para mantenerse saludable. ¿Pero sabías que tus ojos también albergan una colección única de microbios? Juntos, se llaman microbioma ocular. Cuando estos microbios están fuera de equilibrio, demasiados o muy pocos de ciertos tipos, pueden surgir enfermedades oculares.

Con un estudio reciente que muestra que las bacterias viven en la superficie del ojo y estimular la inmunidad protectora, los científicos están empezando a descubrir los factores microbianos que pueden ser explotados para crear terapias innovadoras para una variedad de trastornos oculares como Enfermedad de ojo seco, Síndrome de Sjogren y cicatrización corneal. Un día puede ser posible diseñar bacterias para tratar enfermedades oculares en humanos.

Soy inmunologo Estudiando cómo el ojo previene la infección. Me interesé en este campo porque los humanos solo tienen dos ojos, y entender cómo las bacterias afectan la inmunidad puede ser la clave para evitar hasta 1 millones de visitas al médico para infecciones oculares y para salvar US $ 174 millones por año solo en los EE. UU..

Microbioma ocular

Cuando se habla del microbioma, la mayoría de los científicos suelen pensar en el intestino, y con razón; Los investigadores creen que un colon puede albergan más de 10 billones de bacterias. Dicho esto, ahora se está prestando más atención al impacto que tienen los microbiomas en otros sitios, incluido el piel, y zonas con muy pocas bacterias, como la los pulmones, vagina y ojos.

Durante la última década, el papel del microbioma. En salud ocular fue controvertido.. Los científicos creían que los ojos sanos carecían de un microbioma organizado. Los estudios mostraron que las bacterias del aire, las manos o los márgenes de los párpados podrían estar presentes en el ojo; sin embargo, muchos creyeron que estos microbios simplemente fueron eliminados o eliminados por el flujo continuo de lágrimas.

Las bacterias viven en nuestros globos oculares y entender su papel podría ayudar a tratar enfermedades comunes de los ojos El uso de lentes de contacto altera el microbioma ocular. Andrey_Popov / Shutterstock.com

Sólo recientemente los científicos han llegado a la conclusión de que el ojo alberga, de hecho, un microbioma "núcleo" que parece depender de Región geográfica, etnia, uso de lentes de contacto y estado de la enfermedad. El "núcleo" se limita a cuatro géneros de bacterias Estafilococos, Difteroides, Propionibacteria y Estreptococos. Además de estas bacterias, par teno virus., implicado en algunas enfermedades intraoculares, también cuenta como un miembro del microbioma central, ya que está presente en la superficie del ojo del 65% de individuos sanos.

Esto sugiere que los médicos deberían pensar más a fondo sobre los riesgos y beneficios para el microbioma al recetar antibióticos. Los antibióticos pueden matar las bacterias que proporcionan un beneficio para el ojo.

En un estudio reciente que abarcó más de una década e incluyó a más de más de pacientes con 340,000 en los EE. UU., Los autores encontraron que Se utilizaron antibióticos para tratar 60% de conjuntivitis aguda. Casos (ojo rosado). Pero las infecciones virales son las causas más probables de la conjuntivitis y no se pueden tratar con antibióticos. Más llamativos, incluso los casos causados ​​por bacterias a menudo Resolver en 7-10 días sin intervención.. Es bien sabido que el uso excesivo o inadecuado de antibióticos puede alterar el microbioma, lo que lleva a infección, autoinmunidad e incluso cáncer.

Descubriendo un microbio que coloniza los ojos.

En la última década, los estudios que evaluaron el microbioma ocular y la enfermedad se han disparado. Han generado una inmensa cantidad de datos, pero la mayor parte es correlativa. Esto significa que ciertas bacterias se han relacionado con ciertas enfermedades, como Síndrome de Sjogren or queratitis bacteriana. Sin embargo, aún se desconoce si estas bacterias están causando estas enfermedades.

Durante mi tiempo en el Instituto Nacional del Ojo, Utilicé ratones para identificar si las bacterias en la superficie del ojo podrían estimular una respuesta inmune para proteger el ojo de patógenos cegadores como la bacteria Pseudomonas aeuruginosa.

Las bacterias viven en nuestros globos oculares y entender su papel podría ayudar a tratar enfermedades comunes de los ojos C. mástil Bacterias (verdes) que viven en la superficie del ojo de un ratón. Tony St. Leger, CC BY-SA

En 2016, inmunólogo ocular. Rachel caspi en el National Eye Institute y supuse que las bacterias protectoras vivían cerca o sobre el ojo. De hecho, encontramos una bacteria residente, Corynebacterium mastitidis (C. mástil), que estimula las células inmunes para producir y liberar factores antimicrobianos que matan a los microbios dañinos en las lágrimas.

A través de una serie de experimentos, el laboratorio de caspi fue capaz de Mostrar por primera vez una relación causal. Entre C. mástil y una respuesta inmune protectora. Cuando C. mástil estaba presente en la superficie del ojo, los ratones eran más resistentes a dos especies de bacterias conocidas por causar ceguera: Candida albicans y Pseudomonas aeuruginosa.

Ahora, en mi laboratorio, nos gustaría explotar esta relación entre C. mástil y la inmunidad ocular para desarrollar terapias novedosas para prevenir la infección y posiblemente atacar enfermedades más extensas como la enfermedad del ojo seco.

Ingeniería de microbios para mejorar la salud ocular.

Las bacterias viven en nuestros globos oculares y entender su papel podría ayudar a tratar enfermedades comunes de los ojos Las terapias futuras para tratar la enfermedad del ojo seco pueden contener microbios diseñados para vivir en el ojo y suministrar productos químicos terapéuticos. Timonina / Shutterstock.com

El primer paso para desarrollar tales terapias es descubrir cómo las bacterias colonizan el ojo. Para ello, mi laboratorio está colaborando con la Laboratorio Campbell en la Universidad de Pittsburgh, que alberga una de las colecciones más extensas de bacterias oculares humanas en el país. Con nuestra configuración experimental única con ratones y análisis genéticos avanzados, podemos usar esta biblioteca microbiana para comenzar a identificar los factores específicos necesarios para que los microbios colonicen la superficie del ojo.

Luego, con oftalmólogos y optometristas en el UPMC Eye Center, estamos empezando a analizar las firmas inmunes dentro de los ojos de pacientes sanos y enfermos. Aquí, nuestra esperanza es utilizar esta tecnología como una nueva herramienta de diagnóstico para atacar a los microbios que causan enfermedades en lugar de tratar de inmediato las infecciones con antibióticos de amplio espectro que también matan a los microbios buenos.

Finalmente, uno de nuestros objetivos más importantes es diseñar genéticamente bacterias colonizadoras de ojos para que actúen como vehículos de suministro a largo plazo a la superficie del ojo. En el intestino, las bacterias modificadas genéticamente han demostrado aliviar enfermedades como la colitis.

Esperamos que esta nueva terapia "prob-eye-otic" actúe para secretar factores de regulación inmunológica, lo que limitaría los síntomas asociados con enfermedades como Enfermedad de ojo seco, que afecta alrededor de 4 millones de personas en los EE. UU. por año.

En este campo en desarrollo, todavía hay mucho que aprender antes de que los médicos puedan comenzar a manipular el microbioma ocular para combatir enfermedades. Pero un día, tal vez, en lugar de solo echar gotas de gotas en los ojos secos, rociará una solución con algunas bacterias que colonizarán su ojo y segregarán los lubricantes y otros factores que falta en su cuerpo. Manténganse al tanto.La conversación

Sobre el Autor

Tony St. Leger, profesor asistente de oftalmología e inmunología, Universidad de Pittsburgh

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.


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