Mắt có một bộ vi khuẩn sống trên bề mặt giữ cho nó khỏe mạnh. photoJS / Shutterstock.com

Bạn có thể quen thuộc với ý tưởng rằng ruột và da của bạn là nhà của một bộ vi khuẩn - nấm, vi khuẩn và vi rút - rất quan trọng để giữ cho bạn khỏe mạnh. Nhưng bạn có biết rằng đôi mắt của bạn cũng chứa một vi khuẩn độc nhất vô nhị? Cùng nhau, chúng được gọi là microbiome mắt. Khi những vi khuẩn này mất cân bằng - quá nhiều hoặc quá ít loại nhất định - các bệnh về mắt có thể xuất hiện.

Với một nghiên cứu gần đây cho thấy vi khuẩn sống trên bề mặt của mắt và kích thích miễn dịch bảo vệ, các nhà khoa học đang bắt đầu khám phá các yếu tố vi sinh vật có thể được khai thác để tạo ra các liệu pháp sáng tạo cho một loạt các rối loạn về mắt như Bệnh khô mắt, Hội chứng Sjogren và sẹo giác mạc. Một ngày nào đó có thể chế tạo vi khuẩn để điều trị các bệnh về mắt ở người.

Tôi là một nhà miễn dịch học nghiên cứu cách mắt ngăn ngừa nhiễm trùng. Tôi bắt đầu quan tâm đến lĩnh vực này bởi vì con người chỉ có hai mắt và hiểu được vi khuẩn ảnh hưởng đến khả năng miễn dịch như thế nào có thể là chìa khóa để tránh lên tới hàng triệu lần thăm khám bác sĩ vì nhiễm trùng mắt 174 triệu đô la Mỹ mỗi năm chỉ riêng tại Hoa Kỳ.

Microbiome mắt

Khi thảo luận về microbiome, hầu hết các nhà khoa học thường nghĩ về ruột, và xứng đáng như vậy; các nhà nghiên cứu nghĩ rằng một đại tràng có thể chứa nhiều vi khuẩn 10 nghìn tỷ. Điều đó đang được nói, sự chú ý nhiều hơn hiện đang được tập trung vào các microbiome tác động có tại các trang web khác, bao gồm cả davà các khu vực có rất ít vi khuẩn, như phổi, âm đạo và mắt.

Trong thập kỷ qua, vai trò của microbiome trong sức khỏe mắt là tranh cãi. Các nhà khoa học tin rằng đôi mắt khỏe mạnh thiếu một hệ vi sinh vật có tổ chức. Các nghiên cứu cho thấy vi khuẩn từ không khí, tay hoặc mí mắt có thể có trên mắt; tuy nhiên, nhiều người tin rằng những vi khuẩn này chỉ đơn giản là bị giết hoặc bị cuốn trôi bởi dòng nước mắt liên tục.

Đeo kính áp tròng làm thay đổi microbiome mắt. Andrey_Popov / Shutterstock.com

Chỉ gần đây, các nhà khoa học mới kết luận rằng mắt thực sự có một microbiome lõi Lõi có vẻ phụ thuộc vào tuổi, khu vực địa lý, dân tộc, kính áp tròng đeo và tình trạng bệnh. Lõi cốt lõi được giới hạn ở bốn loại vi khuẩn Staphylococci, Bạch hầu, Vi khuẩn propionibacteria và Liên cầu khuẩn. Ngoài những vi khuẩn này, virus teno mô-men xoắn, liên quan đến một số bệnh nội nhãn, cũng được coi là một thành viên của microbiome cốt lõi vì nó hiện diện trên bề mặt mắt của 65% của những người khỏe mạnh.

Điều này cho thấy các bác sĩ nên suy nghĩ sâu hơn về những rủi ro và lợi ích đối với microbiome khi kê đơn thuốc kháng sinh. Các kháng sinh có thể tiêu diệt vi khuẩn đang cung cấp một lợi ích cho mắt.

Trong một nghiên cứu gần đây kéo dài hơn một thập kỷ và bao gồm hơn cả bệnh nhân 340,000 ở Mỹ, các tác giả nhận thấy rằng kháng sinh được sử dụng để điều trị 60% viêm kết mạc cấp tính (mắt hồng) trường hợp. Nhưng nhiễm virus là nguyên nhân rất có thể gây ra bệnh đau mắt đỏ, và không thể điều trị bằng kháng sinh. Đáng chú ý hơn, thậm chí các trường hợp gây ra bởi vi khuẩn thường giải quyết trong ngày 7-10 mà không cần can thiệp. Người ta biết rằng sử dụng kháng sinh quá mức hoặc không phù hợp có thể phá vỡ hệ vi sinh vật, dẫn đến nhiễm trùng, tự miễn nhiễm và thậm chí cả ung thư.

Khám phá một vi khuẩn thuộc địa mắt

Trong thập kỷ qua, các nghiên cứu đánh giá microbiome mắt và bệnh đã bùng nổ. Họ đã tạo ra một lượng dữ liệu khổng lồ, nhưng hầu hết trong số đó là tương quan. Điều này có nghĩa là một số vi khuẩn đã được liên kết với một số bệnh, như Hội chứng Sjogren or viêm giác mạc do vi khuẩn. Tuy nhiên, liệu những vi khuẩn này có gây ra những bệnh này hay không vẫn chưa được biết.

Trong thời gian tôi ở Viện Mắt Quốc gia, Tôi đã sử dụng chuột để xác định xem vi khuẩn ở bề mặt mắt có thể kích thích phản ứng miễn dịch để bảo vệ mắt khỏi các mầm bệnh gây mù như vi khuẩn Pseudomonas aeuruginosa.

C. cột buồm vi khuẩn (màu xanh lá cây) sống trên bề mặt mắt chuột. Tony St. Leger, CC BY-SA

Trong 2016, nhà miễn dịch mắt Rachel Caspi tại Viện mắt quốc gia và tôi đã đưa ra giả thuyết rằng vi khuẩn bảo vệ đang sống gần hoặc trên mắt. Thật vậy, chúng tôi đã tìm thấy một loại vi khuẩn thường trú, Corynebacterium mastitidis (C. cột buồm), điều đó kích thích các tế bào miễn dịch sản xuất và giải phóng các yếu tố kháng khuẩn tiêu diệt vi khuẩn gây hại vào nước mắt.

Thông qua một loạt các thí nghiệm, phòng thí nghiệm Caspi đã có thể lần đầu tiên cho thấy một mối quan hệ nhân quả giữa C. cột buồm và một phản ứng miễn dịch bảo vệ. Bất cứ khi nào C. cột buồm Có mặt trên bề mặt mắt, chuột có khả năng kháng hai loài vi khuẩn được biết là gây mù: Candida albicans và Pseudomonas aeuruginosa.

Bây giờ, trong phòng thí nghiệm của tôi, chúng tôi muốn khai thác mối quan hệ giữa C. cột buồm và miễn dịch mắt để phát triển các liệu pháp mới để ngăn ngừa nhiễm trùng và có thể nhắm mục tiêu các bệnh phổ biến hơn như Bệnh khô mắt.

Kỹ thuật vi khuẩn để cải thiện sức khỏe của mắt

Các liệu pháp trong tương lai để điều trị bệnh khô mắt có thể chứa các vi khuẩn được thiết kế để sống trên mắt và cung cấp các hóa chất trị liệu. Timonina / Shutterstock.com

Bước đầu tiên để phát triển các liệu pháp như vậy là tìm ra cách vi khuẩn xâm chiếm mắt. Đối với điều này, phòng thí nghiệm của tôi đang hợp tác với Phòng thí nghiệm Campbell tại Đại học Pittsburgh, nơi lưu giữ một trong những bộ sưu tập vi khuẩn mắt người rộng lớn nhất trong cả nước. Với thiết lập thử nghiệm độc đáo của chúng tôi với chuột và các phân tích di truyền tiên tiến, chúng tôi có thể sử dụng thư viện vi sinh vật này để bắt đầu xác định các yếu tố cụ thể cần thiết cho các vi khuẩn để xâm chiếm bề mặt của mắt.

Sau đó, với các bác sĩ nhãn khoa và bác sĩ nhãn khoa trong Trung tâm mắt UPMC, chúng tôi đang bắt đầu phân tích các chữ ký miễn dịch trong mắt bệnh nhân khỏe mạnh và bệnh tật. Ở đây, hy vọng của chúng tôi là sử dụng công nghệ này như một công cụ chẩn đoán mới để nhắm mục tiêu các vi khuẩn gây bệnh thay vì điều trị ngay lập tức các bệnh nhiễm trùng bằng kháng sinh phổ rộng cũng giết chết các vi khuẩn tốt.

Cuối cùng, một trong những mục tiêu cao hơn của chúng tôi là chế tạo gen vi khuẩn xâm nhập mắt để hoạt động như phương tiện vận chuyển dài hạn lên bề mặt của mắt. Trong ruột, vi khuẩn biến đổi gen đã được chứng minh là làm giảm bớt các bệnh như viêm đại tràng.

Chúng tôi hy vọng rằng liệu pháp điều trị bằng mắt-mắt-mắt-mắt mới này sẽ hoạt động để tiết ra các yếu tố điều hòa miễn dịch, giúp hạn chế các triệu chứng liên quan đến các tình trạng như Bệnh khô mắt, ảnh hưởng đến xung quanh 4 triệu người ở Mỹ mỗi năm.

Trong lĩnh vực đang phát triển này, vẫn còn nhiều điều phải tìm hiểu trước khi các bác sĩ có thể bắt đầu thao tác với hệ vi sinh vật mắt để chống lại bệnh tật. Nhưng một ngày nào đó có lẽ thay vì chỉ phun thuốc nhỏ mắt vào đôi mắt khô của bạn, bạn sẽ phun ra dung dịch với một số vi khuẩn sẽ xâm chiếm mắt bạn và tiết ra chất bôi trơn và các yếu tố khác mà cơ thể bạn đang thiếu. Hãy theo dõi.

Giới thiệu về Tác giả

Tony St. Leger, Trợ lý Giáo sư Nhãn khoa và Miễn dịch học, Đại học Pittsburgh

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

Cơ thể ghi điểm: Bộ não và cơ thể trong quá trình chữa lành chấn thương

bởi Bessel van der Nikol

Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chấn thương với sức khỏe thể chất và tinh thần, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để chữa lành và phục hồi.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Hơi thở: Khoa học mới về nghệ thuật đã mất

bởi James Nestor

Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành thở, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và kỹ thuật để cải thiện sức khỏe thể chất và tinh thần.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Nghịch lý thực vật: Nguy cơ tiềm ẩn trong thực phẩm "lành mạnh" gây bệnh và tăng cân

của Steven R. Gundry

Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chế độ ăn uống, sức khỏe và bệnh tật, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Mã miễn dịch: Mô hình mới cho sức khỏe thực sự và chống lão hóa triệt để

bởi Joel Greene

Cuốn sách này đưa ra một quan điểm mới về sức khỏe và khả năng miễn dịch, dựa trên các nguyên tắc biểu sinh và đưa ra những hiểu biết sâu sắc cũng như chiến lược để tối ưu hóa sức khỏe và lão hóa.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Hướng dẫn hoàn chỉnh về nhịn ăn: Chữa lành cơ thể thông qua nhịn ăn gián đoạn, luân phiên và kéo dài

bởi Tiến sĩ Jason Fung và Jimmy Moore

Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành nhịn ăn, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng