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Un estudio revela cómo C. difficile interrumpe el intestino

Un temido azote de hospitales y hogares de ancianos, Clostridium difficile enferma a más de 500,000 y mata a más de 14,000 estadounidenses cada año, mientras acumula unos $ 4.8 mil millones en costos anuales de atención médica.
C. diff rápidamente se hizo cargo de las agallas de los ratones tratados con antibióticos.
Crédito de la imagen: University of Michigan Medical School

Cuando C. diff entra en el tracto digestivo de un paciente recién tratado con antibióticos, se establece muy rápidamente y causa estragos en el intestino.

Infección con C. diff puede causar síntomas leves a severos, como diarrea, fiebre y dolores de estómago. También puede provocar condiciones potencialmente mortales, como que el intestino no pueda expulsar el gas y las heces debido a inflamación e hinchazón.

Si bien sabemos que la mayoría de los casos de esta importante amenaza a la salud pública surgen después del tratamiento con antibióticos, sabemos poco sobre las etapas y los procesos biológicos que permiten C. diff colonizar rápidamente el ecosistema perturbado del intestino.

Ahora, un nuevo estudio de la Universidad de Michigan en Ann Arbor - publicado en la revista Infección e Inmunidad - describe cómo el germen patógeno tardó solo 24 horas en germinar y establecerse a lo largo de todo el tracto digestivo de ratones recién tratados con antibióticos.

Los investigadores esperan que sus hallazgos estimulen mejores formas de prevenir y tratar C. diff infecciones.

C. diff estaba produciendo toxina en el otro extremo del intestino en 24 horas

Para su estudio, el equipo presentó C. diff esporas en la boca de ratones recién tratados con antibióticos, la misma ruta a través de la cual el patógeno probablemente ingrese en pacientes humanos en un entorno de cuidado.

Luego tomaron muestras de diferentes partes del intestino de ratones infectados cada pocas horas y las inspeccionaron en cámaras especiales sin oxígeno para medir la cantidad y los tipos de C. diff en cada uno.

El análisis mostró que las esporas tardaron aproximadamente 24 horas en convertirse en células productoras de toxinas y productoras de toxinas en el intestino grueso, en el otro extremo del tracto digestivo.

Los investigadores también encontraron que los ácidos biliares en el intestino de los ratones activaron la inactividad C. diff las esporas, lo que hace que germinen y crezcan en células que colonizaron el intestino delgado dentro de las 24 horas de ingresar al tracto digestivo por la boca.

Las muestras también mostraron que C. diff estaba formando esporas nuevamente, completando así su ciclo de vida, en el intestino grueso, desde donde podría ser expulsado en las heces e infectar a un nuevo huésped.

El equipo utilizó una cepa de ratones especialmente desarrollada para el estudio y un antibiótico común en la clase de cefalosporina. La tensión de C. diff dieron ratones originarios de un paciente humano hace años, pero también se pueden comprar en forma de laboratorio.

El primer autor, el Dr. Mark Koenigsknecht dice:

"Introducimos 100 esporas por la boca, y en 6 horas pudimos encontrar 1.000 células en el tracto intestinal. Elegimos esta cepa de C. difficile debido a su rápida capacidad para causar enfermedades en los animales, pero no pensamos que sucedería tan rápido ".

C. diff El ADN fue el más dominante en el intestino en 36 horas

El equipo también llevó a cabo un análisis de ADN para ver qué había sucedido con el microbioma intestinal en los ratones. Al comparar los ratones que habían sido tratados con antibióticos con los que no, encontraron que los antibióticos alteraban las colonias bacterianas en el intestino delgado, y C. diff El ADN fue el más dominante en 36 horas.

Cuando examinaron el tejido intestinal bajo un microscopio, los investigadores encontraron que la toxina de C. diff ha causado que las células que revisten el intestino tengan fugas, lo que a su vez ha provocado la aparición de células inmunitarias y ha provocado diarrea. Estos cambios fueron evidentes en el intestino grueso unas 30 horas después de que los ratones recibieron el C. diff esporas

El equipo señala que este es el primer estudio en encontrar evidencia de producción de toxinas y recién producido C. diff esporas que pueden sobrevivir fuera del cuerpo al mismo tiempo en un animal vivo.

Sugieren que esto muestra que los dos procesos están relacionados y probablemente desencadenados por la misma señal en el cuerpo.

El Dr. Koenigsknecht está ansioso por descubrir cuál es esa señal, ya sean diferentes cepas de C. diff producen los mismos resultados y qué tipos de pacientes son más vulnerables a sus efectos. Él nota:

"Ahora que entendemos qué C. difficile está haciendo, también podemos ir y hacer más preguntas sobre cómo se enciende la maquinaria dentro de la celda. Tenemos que saber cómo estudiarlo antes de que podamos curarlo ".

Algunas de las preguntas que el equipo quiere explorar incluyen averiguar exactamente cómo C. diff se apodera de un intestino recientemente diezmado por los antibióticos: ¿previene el crecimiento de otras bacterias? ¿O los supera comprando sus recursos más rápido? ¿Y cómo se comunica el patógeno, si es que lo hace, con las células del revestimiento intestinal? Los investigadores quieren descubrir todo lo que puedan sobre la forma en que las bacterias amistosas y antipáticas se comunican con el intestino.

Las subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud financiaron el estudio.

Mientras tanto, Noticias médicas hoy informó recientemente sobre el creciente interés en el trasplante de materia fecal de un donante sano como una forma de tratar C. diff infección. Una razón del creciente interés en este tipo de bacterioterapia es que, a diferencia de los antibióticos, no elimina las bacterias naturales en el intestino.

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