Hur skyddar vaginala bakterier naturligt mot klamydia?
Ny forskning avslöjar för första gången hur vissa bakterier i slidan och livmoderhalscellerna försvinner mot den vanligaste sexuellt överförbara infektionen (STI).
Forskare har länge vetat att sammansättningen av mikrober, eller mikrobiom, i slidan och livmoderhalsen kan påverka motståndskraften mot klamydia.
Tidigare forskning hade till exempel visat att vaginala mikrobiomer med hög säkerhet Lactobacillus bakterier kan hjälpa till att försvara sig mot klamydial infektion.
Fram till det senaste mBio studie var det dock inte klart hur de skyddande bakterierna utövade sitt inflytande.
Forskarna från University of Maryland School of Medicine (UMSOM) i Baltimore, blev förvånade över att upptäcka att skyddet inte kom direkt från de välgörande bakterierna.
Istället upptäckte de att motståndskraften mot klamydial infektion var resultatet av förändringar som bakterierna inducerade i celler i slemhinnan eller epitelet i slidan och livmoderhalsen.
Teamet föreslår att resultaten kommer att öka förståelsen för mikrobiomets roll för att skydda mot STI.
De främjar sådan förståelse, och de noterar, "kan möjliggöra utvecklingen av nya mikrobiombaserade terapeutiska strategier för att skydda kvinnor från infektion och förbättra vaginal och livmoderhalshälsa."
Behöver förstå mekanismer för motståndskraft
Klamydia är en vanlig STI. Det är resultatet av infektion av bakterien Chlamydia trachomatis, och det är lätt att behandla.
Både män och kvinnor kan få klamydia genom att ha vaginal, oral eller analsex med en person som har infektionen. Chlamydia, som andra STI, kan underlätta spridningen av HIV.
Om de lämnas obehandlade kan kvinnor med klamydia ha svårt att bli gravid. Dessutom kan gravida kvinnor med infektionen överföra klamydia till sina barn under födseln. Detta ökar i sin tur risken för att barnet utvecklar lunginflammation och ett tillstånd som orsakar blindhet.
Klamydial infektion har vanligtvis inga symtom, och när de inträffar tar det vanligtvis veckor att dyka upp.
Symtomen på klamydia inkluderar en brännande känsla vid urinering och onormal urladdning från slidan eller penis. Ett mindre vanligt symptom hos män är smärtsamma och svullna testiklar.
År 2017 registrerade Centers for Disease Control and Prevention (CDC) totalt 1 708 569 rapporter om klamydial infektion.
"Klamydia är en stor växande hälsofråga i USA", säger seniorstudieförfattare Jacques Ravel, professor i mikrobiologi och immunologi vid UMSOM, "och mer arbete behövs för att förstå varför vissa kvinnor uppenbarligen är naturligt skyddade medan andra [s] är inte."
Studien undersöktes Lactobacillus arter
I tidigare arbete hade forskarna visat att det finns fem stora mikrobiomkompositioner som kan bo i slidan.
Det verkar som om det finns fyra olika typer av vaginala mikrobiomer Lactobacillus arter av bakterier dominerar. Den femte typen har mycket låga nivåer av Lactobacillus och är mer benägna att sammanfalla med en högre risk för HIV och andra STI, liksom med för tidiga födda.
I den nya studien genomförde teamet mer detaljerade undersökningar av de olika vaginala mikrobiomkompositionerna och av deras olika Lactobacillus arter.
De använde vaginala prover från kvinnor med klamydia, tillsammans med kulturer av Lactobacillus och av epitelcellerna som foder slidan och livmoderhalsen.
Resultaten visade att arten L. iners, som ofta bor i slidan, hjälpte inte mänskliga celler att försvara sig mot klamydial infektion.
I kontrast, L. crispatus - som är en annan art som också ofta bor i slidan - tycktes skydda mänskliga celler mot klamydial infektion.
D-mjölksyra skyddar mot klamydia
Forskarna fäste så småningom anledningen till att vissa Lactobacillus arter verkar kunna skydda cellerna medan andra inte gör det.
Allt Lactobacillus arter producerar mjölksyra. Det finns dock två varianter eller isoformer av mjölksyra: L-formen och D-formen.
Annorlunda Lactobacillus arter producerar olika mängder av de två formerna av mjölksyra. Till exempel, L. iners producerar nästan uteslutande L-formen av mjölksyra. I kontrast, L. crispatus producerar både L-mjölksyra och D-mjölksyra, men mest den senare.
Forskarna upptäckte att det var en övervägande av D-mjölksyra - men inte L-mjölksyra - som skyddade mot klamydial infektion.
Det verkar som om D-mjölksyra slutar C. trachomatis från att komma in i humana epitelceller genom att minska cellproliferation, vilket teamet visat var ett nödvändigt villkor för infektion.
I ytterligare tester upptäckte forskarna att D-mjölksyra minskade proliferationen av mänskliga celler genom att nedreglera generna som driver cellcykeln.
I en slutlig uppsättning experiment visade de sedan att ett "optimalt mikrobiom" i slidan kan erbjuda långsiktigt skydd mot klamydial infektion.
Forskarna fortsätter sin undersökning om hur man kan använda resultaten som underlag för att skydda mot C. trachomatis, och hur man applicerar dem på andra STI.
