Pesakit tiba di hospital dengan apa yang kelihatan seperti jangkitan bakteria jangka panjang. Tetapi, keadaan menjadi lebih serius: Pesakit telah menghasilkan jangkitan "pemakan daging" yang pada akhirnya memerlukan amputasi kedua-dua lengan dan kedua-dua kaki.
Apa yang menyebabkan jangkitan itu tidak dapat dikawal? Ternyata ia bukan satu jangkitan dengan satu jenis bakteria, tetapi sebilangan mashup empat jenis spesies yang sama.
Sekarang, saintis tahu dengan tepat bagaimana strain bakterinya berfungsi bersama untuk menghancurkan tisu dalam badan, seperti yang dilaporkan dalam kajian baru. Dan penemuan mungkin mempunyai implikasi untuk merawat jangkitan yang disebut "polimikrobial" ini.
Dalam kes baru-baru ini, Dr. Ashok Chopra, seorang profesor mikrobiologi dan imunologi di Cawangan Perubatan Universiti Texas dan rakan-rakannya mendapati empat jenis spesies bakteria yang sama, yang dikenali sebagai Aeromonas hydrophila, dalam pesakit yang dijangkiti. Bersama-sama, mikroba melancarkan serangan yang lebih mematikan daripada mana-mana ketegangan individu dapat diatur sendiri.
Kajian itu, yang diterbitkan pada 11 Nov dalam jurnal Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, menunjukkan bahawa tiga daripada strain bakteria membenarkan keempat memasuki aliran darah dan membuang sisa ke tisu seluruh badan. A. hydrophila adalah punca jarang jangkitan pemakan daging, tetapi Chopra berspekulasi bahawa bakteria pemakan daging lain, seperti E coli, mungkin juga menggunakan strategi serangan serupa. Walau bagaimanapun, lebih banyak penyelidikan diperlukan untuk menunjukkan ini, katanya.
"Mereka boleh toksin yang berbeza ... tetapi mereka mungkin mempunyai" silang silang "sama di antara pelbagai strain," kata Chopra. "Pada penghujung hari, saya melihat ini mempunyai implikasi yang lebih luas dalam tetapan klinikal."
Berbilang mikroba
Apabila pesakit yang dijangkiti dimasukkan ke hospital, doktor menggunakan diagnostik tradisional untuk menentukan patogen mana yang harus disalahkan. Mereka mengenal pasti A. hydrophila, Mikrobiologi biasanya terdapat dalam persekitaran air tawar dan payau, dari tasik ke sungai untuk air minuman, menurut tapak rujukan klinikal UpToDate. Apabila ditelan, kuman mungkin menyebabkan cirit-birit atau menjangkiti tisu lembut di dalam badan. Tetapi apabila A. hydrophila memasuki luka terbuka, penyakit mengerikan yang dikenali sebagai "fecciitis necrotizing" mungkin berlaku.
Infeksi jarang berlaku dengan cepat memasuki dan membunuh tisu-tisu penyambung di seluruh badan, meninggalkan orang yang terjejas yang terdedah kepada kegagalan organ dan kematian, menurut Pertubuhan Kebangsaan untuk Gangguan Rare. Jangkitan pemakan daging mesti dirawat dengan cepat dengan antibiotik atau pembedahan, seperti halnya pesakit dalam kajian baru. Akhirnya, hanya amputasi empat kali ganda dapat menyelamatkan pesakit dari mikroba yang mengamuk.
Diagnosis awal pesakit tidak mendedahkan mengapa jangkitan mengambil giliran tiba-tiba dan mematikan. Ujian diagnostik tradisional mengenal pasti spesies bakteria yang berbeza berdasarkan protein dan toksin menghasilkan bakteria, Chopra menjelaskan, sehingga nuansa kes itu pada awalnya tidak terjawab. "Tetapi jika anda berada di peringkat DNA ... ia adalah cerita yang sama sekali berbeza," katanya.
Dalam dua kajian terdahulu, Chopra dan pengarangnya mengasingkan sampel bakteria dari pesakit dan menganalisis semua bahan genetik yang terdapat di dalam mikrob. Analisis menunjukkan empat strain bakteria yang berbeza, yang dikenali sebagai NF1 hingga 4, yang bersama-sama menyebabkan jangkitan hampir mati-maut. Tetapi yang luar biasa, ketika beroperasi secara berasingan, tidak ada satu pun dari empat strain yang mencetuskan jangkitan maut dalam model tetikus. Untuk mengetahui bagaimana mikrob berinteraksi untuk menyebabkan jangkitan yang serius, penulis mencetuskan DNA strain bakteria dan model tetikus yang dijangkiti dengan pelbagai strain sekaligus. Dengan mengubah DNA kuman, para saintis boleh menukar arsenal pembunuhan tisu masing-masing dan menentukan senjata mana yang menjadikan jangkitan bercampur jadi maut.
Ternyata setiap strain bakterinya mempunyai "arsenal yang berbeza untuk mempengaruhi tuan rumah," kata Chopra.
Tiga daripada empat strain, NF2 melalui NF4, mengandungi arahan genetik untuk menghasilkan toksin yang dipanggil exotoxin A, atau ExoA, yang menghalang sel-sel yang dijangkiti daripada membina protein baru. Secara tersendiri, ketiga-tiga strain masih memecah tisu otot dan mendapat akses ke aliran darah, tetapi sistem kekebalan tubuh segera membersihkan patogen dari tubuh.
Sebaliknya, yang terakhir dari empat strain, NF1, kelihatan kurang terdedah kepada serangan imun tetapi tidak dapat menggabungkan ExoA sendiri. Apabila bekerja secara bersendirian, mikroba kekal sebahagian besarnya diasingkan berhampiran tapak jangkitan, disekat oleh dinding tisu otot. Ini adalah tempat kerja berpasukan bakteria. Apabila pelbagai jenis A. hydrophila menjangkiti tubuh, strain penghasil ExoA meruntuhkan rintangan otot, yang membolehkan NF1 mengamuk "mengobati daging" mengamuk.
Menariknya, ketiga-tiga strain lain kekal berdekatan dengan tapak jangkitan, manakala NF1 memimpin dan melonjak melalui aliran darah. Penulis mendapati bahawa NF1 benar-benar menghasilkan toksin unik yang membunuh bukan sahaja tisu-tisu di dalam badan, tetapi juga jenis-jenis lain A. hydrophila; strain NF1 itu sendiri memegang penawar untuk racun buatan sendiri.
Diagnostik yang lebih baik?
Penemuan baru mungkin mempunyai implikasi dalam mencari alat diagnostik mikrob baru, kata Chopra. Apabila doktor berfikir tentang jangkitan campuran, mereka biasanya memikirkan jangkitan yang disebabkan oleh dua atau lebih spesies bakteria yang sama sekali berbeza, katanya. Tetapi kes semasa menunjukkan bahawa jenis strain spesies yang sama juga dapat berkumpul untuk menyebabkan penyakit, dan setiap strain mungkin terdedah kepada rawatan antibiotik yang berlainan.
"Apabila kita merawat antibiotik yang diberikan, kita membersihkan organisme daripada tubuh," kata pengarang bersama Rita Colwell, ahli mikrobiologi di University of Maryland, dalam satu kenyataan. "Tetapi jika terdapat organisme lain yang mengambil bahagian dalam jangkitan dan itu juga patogenik, maka apa-apa rawatan antibiotik yang tidak juga mensasarkan organisme itu hanya dapat membersihkan tanah untuk berkembang seperti gila."
Walaupun jarang digunakan untuk mendiagnosis jangkitan hari ini, alat genetik pada suatu hari nanti boleh membuktikan berguna untuk mencirikan jangkitan bakteria yang kompleks yang disebabkan oleh lebih daripada satu jenis bakteria, kata Chopra.
Tetapi tidak semua orang bersetuju dengan ramalan ini.
"Adakah saya fikir akan mengubah rawatan klinikal fasciitis nekrosis? Tidak semestinya," Dr. Amesh Adalja, seorang pakar perubatan dan pakar penyakit berjangkit di Johns Hopkins University di Baltimore, yang tidak terlibat dalam kajian tersebut, memberitahu Live Science.
Oleh sebab fasciitis nekrosis bertindak begitu cepat, oleh doktor masa yang menentukan setiap ketegangan menyebabkan jangkitan, mungkin "terlambat untuk membuat perbezaan," kata Adalja. Mengenal pasti strain yang berbeza boleh membantu membimbing rawatan yang lebih ringan A. hydrophila jangkitan, di mana gabungan tertentu bakteria mungkin memburukkan hasilnya, katanya. Tetapi seperti yang dinyatakan, strain-strain ini boleh dilihat hanya dengan "alat genetik canggih" yang biasanya tidak terdapat dalam tetapan klinikal.
Namun, penyelidikan itu membuktikan cara di mana pelbagai strain bakteria dapat bersatu untuk merebak di dalam badan, yang menyebabkan kekacauan, kata Adalja. Adalah menarik untuk menyiasat sama ada bakteria yang lebih biasa menggunakan strategi yang sama untuk menyebarkan jangkitan di dalam badan, katanya.
