Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Bakterie zapadające w sen zimowy
Bakterie zapadające w sen zimowy
Duńscy naukowcy odkryli zaskakującą taktykę patogennych bakterii. Otóż te, kiedy są atakowane przez antybiotyki, przechodzą w stan hibernacji!

Niemalże wszystkie bakterie patogenne wykształciły tolerancję na antybiotyki. Oznacza to, że znaczna część bakterii traktowana antybiotykami przeżywa. To żadne zaskoczenie, że bakterie chorobotwórcze są zdolne do opracowania odmian opornych na antybiotyki. Jednak mniej doceniany jest fakt, że niewielka liczba bakterii, w tym niektóre z najniebezpieczniejszych patogenów w przyrodzie, może być oporna na antybiotyki i przez to nie podlegają one terapii antybiotykowej.

Jak to możliwe? Naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze poznali odpowiedź. Winne jest zjawisko przypominające stan hibernacji, w którym bakterie patogenne ukrywają się w stanie uśpienia, aż do momentu, w którym niebezpieczeństwo, stwarzane przez antybiotyk po prostu znika. Kiedy niebezpieczeństwo mija, budzą się i powracają do swoich normalnych funkcji.

Grupa przeanalizowała bakterie Escherichia coli (związane m.in. z zakażeniami dróg moczowych), które pod stałą kontrolą były zwalczane antybiotykami. Kiedy bakterie „przeczekały” niebezpieczeństwo, wyszły z trybu hibernacji i znów zaczęły się rozprzestrzeniać.  

Antybiotyki zazwyczaj skupiają się na hamowaniu zdolności do wzrostu bakterii, co oznacza, że ​​hibernująca bakteria jest ignorowana i nie dochodzi do ataku. Bakteria w stanie hibernacji nie jest oporna, tylko tymczasowo tolerancyjna, ze względu na to, że przestaje rosnąć, co pozwala jej przetrwać skutki działania antybiotyków.

Genetycznie hibernujące bakterie mają takie same cechy jak inne bakterie w danej populacji, chociażby populacja E. coli. Na razie nie ma konkretnych wyjaśnień, dlaczego niektóre bakterie nie są atakowane przez antybiotyki i przechodzą w stan uśpienia, podczas gdy inne rodzaje nie wykazują takich właściwości.

Podczas swoich analiz naukowcy wykorzystali nową metodę do zbadania tego, co dzieje się w komórkach powodujących chorobę, które są ukryte i uśpione w organizmie. Badacze u nieaktywnych bakterii odkryli enzym odpowiedzialny za katalizowanie hibernacji, co pozwala uniknąć bakteriom ataku. Odkrycie tego enzymu stanowi dobrą podstawę do opracowania substancji zdolnej do zwalczania uśpionych komórek bakteryjnych. Enzym jest niczym przycisk uruchamiający program przeżycia, gdzie niemal wszystkie bakterie patogenne są zdolne do przetrwania w środowisku naturalnym, a także są oporne na antybiotyki. Zatem opracowanie antybiotyku, który jest celem tego ogólnego programu, byłby ogromnym postępem.

Zapewne nie będzie to takie łatwe i będzie wymagać wielu lat ciężkiej pracy, jak również specjalistycznej wiedzy oraz sporych nakładów finansowych na badania w celu opracowania nowych antybiotyków. Prawdopodobnie Dania będzie odgrywać wiodącą rolę w tej dziedzinie badań.

Źródła

Maja Semanjski, Elsa Germain, Katrin Bratl, Andreas Kiessling, Kenn Gerdes, Boris Macek. The kinases HipA and HipA7 phosphorylate different substrate pools in Escherichia coli to promote multidrug tolerance. Science Signaling, 2018.

KOMENTARZE
Newsletter