Bakterije otporne na antibiotike su stručnjaci u razvoju novih strategija kako bi se izbeglo da budu ubijene antibioticima. Jedna takva bakterija je Pseudomonas aeruginosa, koja se prirodno nalazi u zemljištu i vodi, ali i bolnice, starački domovi i slične ustanove za osobe sa oslabljenim imunološkim sistemom dom su sojeva ove bakterije.
Kako su mnogi sojevi P. aeruginosa koji se nalaze u bolnicama otporni na većinu antibiotika koji se koriste, nauka je prinuđena da stalno traži nove načine da ih ubije.
Sada, u timu istraživača sa Odeljenja za biohemiju i molekularnu biologiju i Odeljenja za kliničku mikrobiologiju Univerziteta Južne Danske, otkrili su slabost kod P. aeruginosa sa potencijalom da postane meta za novi način napada.
Tim je objavio svoje nalaze u časopisu Microbiologi Spectrum. Autori su Clare Kirkpatrick, Magnus Z. Østergaard, Flemming D. Nielsen i Mette H. Meinfeldt.
Tim je otkrio mehanizam koji smanjuje stvaranje biofilma na površini P. aeruginosa. Formiranje lepljivog, sluzavog biofilma je moćno sredstvo koje koriste bakterije da bi se zaštitile od antibiotika – trik koji koristi i P. aeruginosa.
„Ovaj biofilm može biti toliko gust i gnjecav da antibiotik ne može prodreti u ćelijsku površinu i doći do cilja unutar ćelije“, rekao je Kirkpatrick, šef istraživanja na Odeljenju za biohemiju i molekularnu biologiju, dodajući: „Možda bismo jednog dana mogli farmakološki stimulisati ovaj mehanizam za smanjenje razvoja biofilma na površini P. aeruginosa.“
Konkretno, istraživači su radili sa tri novootkrivena gena u laboratorijski uzgojenom soju P. aeruginosa. Kada su prekomerno eksprimirali ove gene, videli su snažno smanjenje biofilma. Značajno je da je sistem na koji utiču geni deo genoma jezgra P. aeruginosa, što znači da se univerzalno nalazi u svim do sada sekvenciranim sojevima P. aeruginosa.
„Pošto je deo osnovnog genoma P. aeruginosa, ovaj sistem je pronađen u svim istraživanim sojevima P. aeruginosa, uključujući veliki broj sojeva izolovanih od pacijenata. Dakle, postoji razlog da se veruje da bi redukcija biofilma putem ovog sistema trebalo da bude efikasan kod svih poznatih sojeva P. aeruginosa“, rekao je Kirkpatrik.
Sojevi bakterija mogu evoluirati pojedinačno i mutirati brzo i stalno kada su pod pritiskom. Nije neuobičajeno da pacijenti inficirani sojem P. aeruginosa u početku dobro reaguju na antibiotsku terapiju, ali onda postanu otporni jer soj razvija rezistenciju tokom lečenja. Sojevi mutiraju, ali njihov zajednički genom se ne menja.
U svojim eksperimentima, istraživači su aktivirali sistem za smanjenje biofilma prekomernom ekspresijom gena. Ali takođe su otkrili da je sistem prirodno stimulisan stresom ćelijskog zida.
„Dakle, ako stresemo ćelijski zid, to može prirodno dovesti do smanjenja biofilma, što olakšava prodiranje antibiotika u ćelijski zid“, rekao je Kirkpatrik, dodajući: „Trenutno se lekovi usmereni na ćelijski zid ne koriste široko protiv P. aeruginosa, ali bi možda mogli početi da se koriste kao aditivi koji bi pomogli u smanjenju proizvodnje biofilma i poboljšali pristup postojećim antibioticima ćelijama.“
Kada se borite protiv zaraznih bakterija, postoji samo ograničen broj meta za napad. Mete koje se nalaze u bakterijskim i ljudskim ćelijama ne mogu se napasti, jer bi antibiotici takođe uticali na ljudske ćelije.
Bakterijske ćelije i ljudske ćelije imaju neke zajedničke ciljeve, kao što je proces koji replicira DNK i procesi koji kontrolišu osnovni metabolizam glukoze ili disanje u ćelijama.
Među metama koje su jedinstvene za bakterije su različite funkcije proteina, a takođe i ćelijski zid bakterije se smatra pogodnom metom, jer se veoma razlikuje od ćelijskog zida čoveka.
