Почему при более быстром заживлении раны инфекция может длиться дольше?

Согласно гипотезе, при некоторых инфекциях слизистых оболочек, когда бактерии сохраняются внутри клеток, ускоренная регенерация продлевает инфекцию, поскольку митоз эпителиальных клеток хозяина позволяет покоящимся бактериям возобновить размножение. В строгой формулировке гипотезы для реактивации необходима связанная с митозом перестройка внутриклеточного компартмента, содержащего патоген: сами по себе восстановление сплошного эпителиального покрова, обилие питательных веществ и бактериальная нагрузка не могут запустить этот процесс. Предполагаемый механизм действует во внутриклеточном компартменте заражённой клетки по мере прохождения клеточного цикла. Замкнутая внеклеточная полость местом его действия не служит. Следовательно, согласно этой гипотезе, порог, определяющий исход восстановления эпителия, задаётся числом жизнеспособных заражённых клеток, в которых митоз может вызвать реактивацию бактерий. Общее число колониеобразующих единиц (CFU) в ткани само по себе этот порог не определяет. Закрытие дефекта за счёт миграции клеток могло бы сохранять защитное действие при той бактериальной нагрузке, при которой восстановление за счёт пролиферации вызывало бы повторное усиление инфекции. Если бы удалось предотвратить реактивацию бактерий при митозе, это позволило бы стабилизировать SPV_2 и при этом восстановить барьер.

При сравнении восстановления эпителия за счёт миграции и за счёт пролиферации нужно обеспечить одинаковые степень покрытия поверхности эпителием, проницаемость, воздействие противомикробных средств и интенсивность уничтожения бактерий иммунными механизмами. Гипотеза предсказывает реактивацию бактерий сразу после прохождения клетками хозяина митоза, её предотвращение при обратимой блокаде митоза только в эпителиальных клетках и возобновление после снятия этой блокады, несмотря на сохранение иммунной активности. Наиболее сильным опровержением была бы столь же частая реактивация в заражённых клетках, которые всё время остаются неделящимися. Порог, определяющий исход восстановления эпителия, следует оценить по числу клеток, из которых удаётся выделить жизнеспособные бактерии после стандартизованной стимуляции митоза. Затем нужно проверить, позволяет ли этот показатель прогнозировать повторное усиление инфекции точнее, чем одно лишь общее число колониеобразующих единиц (CFU).

При сравнении восстановления эпителия за счёт миграции и за счёт пролиферации обеспечьте одинаковые степень покрытия поверхности эпителием и проницаемость, одинаковое антимикробное воздействие и одинаковую интенсивность уничтожения бактерий иммунными механизмами. Согласно этой гипотезе, бактерии реактивируются сразу после митотических переходов в клетках хозяина. Обратимая блокада митоза только в эпителиальных клетках предотвратит реактивацию, а после снятия блокады бактерии вновь реактивируются, несмотря на сохранение иммунной активности. Наиболее убедительным опровержением гипотезы была бы реактивация с той же частотой в инфицированных клетках, которые на протяжении всего наблюдения остаются неделящимися. По числу клеток, из которых удаётся получить жизнеспособные бактерии после стандартизированного воздействия, вызывающего митоз, оцените порог для восстановления эпителия. Проверьте, даёт ли этот показатель дополнительную информацию для прогноза повторного роста численности бактерий с учётом уже известного общего числа колониеобразующих единиц (CFU).

Вызванная патогеном программа выживания может объяснять связь персистенции с ускоренным восстановлением даёт другое предсказание: В культурах уротелия пожилых доноров одновременно отслеживайте переходы клеток хозяина между фазами клеточного цикла и размножение бактерий. При сравнении восстановления эпителия за счёт миграции и за счёт пролиферации обеспечьте одинаковые степень покрытия поверхности эпителием и проницаемость, одинаковое антимикробное воздействие и одинаковую интенсивность уничтожения бактерий иммунными механизмами. Согласно этой гипотезе, бактерии реактивируются сразу после митотических переходов в клетках хозяина. Обратимая блокада митоза только в эпителиальных клетках предотвратит реактивацию, а после снятия блокады бактерии вновь реактивируются, несмотря на сохранение иммунной активности. Наиболее убедительным опровержением гипотезы была бы реактивация с той же частотой в инфицированных клетках, которые на протяжении всего наблюдения остаются неделящимися. По числу клеток, из которых удаётся получить жизнеспособные бактерии после стандартизированного воздействия, вызывающего митоз, оцените порог для восстановления эпителия. Проверьте, даёт ли этот показатель дополнительную информацию для прогноза повторного роста численности бактерий с учётом уже известного общего числа колониеобразующих единиц (CFU).

Согласно гипотезе, ускоренное восстановление устраняет сигналы повреждения ткани раньше, чем удаётся взять инфекцию под контроль. Эти сигналы служат для местных антимикробных эффекторных механизмов косвенным показателем численности возбудителей, поэтому успешное восстановление эпителия становится преждевременным сигналом к прекращению антимикробной активности. Оставшиеся возбудители по-прежнему физически доступны для действия местной антимикробной защиты, но размножаются быстрее, чем снижающаяся эффекторная активность позволяет их уничтожать. Причина сбоя состоит в обратной связи, которая опирается на ненадёжный косвенный показатель. Физическое удержание возбудителей не объясняет этот сбой. Поэтому при определении порога, при котором восстановление обеспечивает защиту, нужно одновременно учитывать численность жизнеспособных возбудителей и антимикробную активность, которая сохранится после ослабления сигнала в ходе восстановления. Поддержание антимикробной защиты в зависимости от численности возбудителей, независимо от повреждения ткани, могло бы стабилизировать SPV_2.

Поддержание антимикробной активности на уровне, измеренном до устранения сигнала, с помощью отдельно управляемой иммунной стимуляции должно предотвратить повторный рост численности возбудителей. При этом процесс закрытия повреждённого участка эпителием не должен измениться, а проницаемость должна остаться прежней. В свою очередь, прерывание передачи сигнала от повреждённой ткани к эффекторным механизмам до закрытия повреждённого участка эпителием должно также привести к повторному росту численности возбудителей. Критерий допустимости восстановления, который учитывает непосредственно измеренную численность жизнеспособных возбудителей и прогнозируемую интенсивность их уничтожения, должен быть эффективнее критерия, основанного только на закрытии повреждённого участка эпителием или нормализации показателей воспаления.

При сравнении восстановления за счёт миграции и за счёт пролиферации клеток обеспечьте одинаковую степень покрытия эпителием, проницаемость, воздействие антимикробных средств и интенсивность уничтожения бактерий иммунными клетками. Эта гипотеза предсказывает, что активность бактерий возобновится сразу после митотических переходов в клетках хозяина. Обратимая остановка митоза исключительно в эпителиальных клетках должна предотвратить возобновление активности бактерий. После снятия блокады митоза их активность должна возобновиться, несмотря на сохранение иммунной активности. Наиболее убедительным опровержением гипотезы станет столь же частое возобновление активности бактерий в инфицированных клетках, которые на протяжении всего наблюдения остаются неделящимися. Оцените порог допустимости восстановления по числу клеток, из которых удаётся получить жизнеспособные бактерии после стандартизованной стимуляции митоза; проверьте, позволяет ли этот порог предсказывать повторный рост численности возбудителей точнее, чем одно лишь общее число колониеобразующих единиц (CFU).

Вызванная патогеном программа выживания может объяснять связь персистенции с ускоренным восстановлением даёт другое предсказание: Если гипотеза верна, при одинаковой численности жизнеспособных возбудителей и одинаковой активности клеточного цикла эпителиальных клеток быстрое восстановление должно сначала приводить к ослаблению сигналов инфекции, связанных с повреждением, затем к снижению интенсивности уничтожения возбудителей и далее к повторному росту численности возбудителей. Поддержание антимикробной активности на уровне, измеренном до ослабления этих сигналов, с помощью независимо регулируемой иммунной стимуляции должно предотвращать повторный рост численности возбудителей. При этом процесс закрытия повреждённого участка эпителием не должен меняться, а проницаемость должна оставаться прежней. Если прервать передачу сигнала от повреждённой ткани к антимикробным эффекторам до закрытия повреждённого участка эпителием, это также должно вызывать повторный рост численности жизнеспособных возбудителей. Критерий допустимости восстановления, учитывающий прямое измерение численности жизнеспособных возбудителей и прогноз интенсивности их уничтожения, должен превосходить критерий, основанный только на закрытии повреждённого участка эпителием или нормализации показателей воспаления.

Проверяемая гипотеза предполагает следующий механизм. В рассматриваемой группе инфекций кажущийся вред от ускоренного закрытия дефекта представляет собой сопутствующее проявление другого процесса. Патоген запускает в эпителии программу передачи сигналов факторов роста, которая одновременно вызывает выраженную реституцию и активирует программу выживания клеток хозяина, поддерживающую персистенцию. Само закрытие дефекта не удерживает микроорганизмы в ткани и не приводит к прекращению антимикробного воздействия. Поэтому предполагаемый порог элиминации патогена, зависящий от скорости восстановления, исчезает, если изменять миграцию эпителиальных клеток независимо от вызванных патогеном сигналов выживания. Выявление и блокирование сигнальной ветви, поддерживающей персистенцию, при сохранении реституции позволило бы стабилизировать SPV_2.

Гипотеза предсказывает следующие результаты. При одинаковом исходном количестве жизнеспособных патогенов ускорение только миграции не приводит к последующему увеличению этого количества во всей системе или к повторному увеличению числа патогенов после предшествующего снижения. Блокирование сигнальной ветви выживания снижает персистенцию даже при экспериментальном восстановлении исходной динамики закрытия дефекта. При контролируемой передаче сигналов выживания ни поддержание иммунной активности, зависящей от сигналов повреждения, ни изменение сроков прохождения митоза клетками хозяина не объясняют наблюдаемое влияние на персистенцию. Воспроизводимый вред от ускорения только миграции опроверг бы эту гипотезу.

При сравнении реституции за счёт миграции и реституции за счёт пролиферации обеспечьте одинаковые степень покрытия поверхности эпителием, проницаемость, антимикробное воздействие и уничтожение бактерий иммунной системой. Согласно этой гипотезе, бактерии возобновляют жизнедеятельность сразу после связанных с митозом переходов в клеточном цикле клеток хозяина. Обратимая блокировка митоза, специфичная для эпителиальных клеток, предотвращает возобновление жизнедеятельности бактерий. После снятия блокировки бактерии возобновляют жизнедеятельность, несмотря на сохранение иммунной активности. Наиболее убедительным опровержением гипотезы стало бы столь же частое возобновление жизнедеятельности бактерий в инфицированных клетках, которые всё время остаются неделящимися. Оцените порог восстановления по числу клеток, из которых удаётся получить жизнеспособные бактерии после стандартизированной стимуляции митоза; проверьте, позволяет ли этот показатель предсказывать повторное увеличение числа патогенов, сохраняющих жизнеспособность, после предшествующего снижения точнее, чем одно лишь общее число колониеобразующих единиц (CFU).

Быстрое восстановление ткани может подавить сигналы инфекции раньше, чем удастся сдержать инфекцию даёт другое предсказание: Согласно проверяемой гипотезе, при сопоставимом количестве жизнеспособных патогенов и сопоставимой активности клеточного цикла эпителиальных клеток быстрое восстановление должно сначала снижать интенсивность передачи сигналов повреждения, затем ослаблять уничтожение патогенов, после чего должно происходить повторное увеличение числа жизнеспособных патогенов после предшествующего снижения. Поддержание противомикробной активности на уровне, измеренном до её ослабления, за счёт отдельно регулируемого воздействия на иммунную систему должно предотвращать повторное увеличение числа жизнеспособных патогенов после предшествующего снижения. При этом параметры закрытия дефекта и проницаемости должны оставаться прежними. Прерывание передачи сигнала от повреждённой ткани к эффекторным механизмам до закрытия дефекта, напротив, должно воспроизводить повторное увеличение числа жизнеспособных патогенов после предшествующего снижения. Критерий, по которому определяют, можно ли начинать восстановление, должен быть эффективнее при учёте непосредственно измеренного количества жизнеспособных патогенов и прогнозируемой интенсивности уничтожения патогенов, чем при учёте только закрытия дефекта или нормализации показателей воспаления.