Bakterije mogu brzo da razviju otpornost na antibiotike prilagođavanjem specijalnih pumpi kako bi ih izbacile iz ćelija, prema novom istraživanju Instituta Kvadram i Univerziteta Istočne Anglije. Studija je objavljena u časopisu npj Antimicrobials and Resistance.
Antimikrobna rezistencija je rastući problem globalnog značaja. Porast rezistentnih „superbakterica“ ugrožava našu sposobnost da koristimo antimikrobne lekove poput antibiotika za lečenje i sprečavanje širenja infekcija izazvanih mikroorganizmima.
Nadamo se da će rezultati poboljšati način na koji se antibiotici koriste kako bi se sprečilo dalje širenje otpornosti na antimikrobne lekove.
Profesor Mark Veber UEA Medicinska škola Norvich i Institut Kuadram rekli su: „Poznavanje detalja mehanizama koje bakterije razvijaju da postanu otporne je ključni korak u razumevanju otpornosti na antimikrobne lekove. Nadamo se da će ova vrsta rada razumeti kada i kako se javlja otpornost može nam pomoći da bolje koristimo antibiotike kako bismo smanjili izbor rezistencije.“
Tim je proučavao kako izlaganje antimikrobnim sredstvima dovodi do pojave rezistencije.
Uopšteno govoreći, odbrana superbakterica od antibiotika uključuje inaktivaciju ili izbegavanje lekova, sprečavanje njihovog ulaska u ćelije ili njihovo izvlačenje iz ćelija pre nego što mogu da imaju bilo kakav efekat. Ali kako to rade, još uvek se razrađuje.
U ovoj novoj studiji dr Eleftheria Trampari iz KI, prof Vebber i kolege su ponovo kreirali evolucione stresove koji dovode do antimikrobne rezistencije izlažući bakterije Salmonele dva različita antibiotika.
Bakterijama je dozvoljeno da rastu i razmnožavaju se u dva različita stanja koja oponašaju način na koji žive u okruženju.
Neki su bili planktonski – plutali su u tečnom bujonu – ali drugi su bili u biofilmovima. Bakterije formiraju biofilm na površinama, kao način da se zaštite od stresa, a većina bakterija u stvarnom svetu postoji u biofilmu.
Stotine generacija bakterija su uzgajane i izložene antibioticima, a u ovoj simulaciji evolucije, preživljavanje najsposobnijih odabralo je one bakterije koje su najbolje prilagođene da se nose sa prisustvom antibiotika.
Da bi identifikovali kako su ovi „pobednici“ postali otporni, istraživači su sekvencirali genome otpornih bakterija, da bi identifikovali koji su se geni promenili u poređenju sa njihovim neotpornim precima.
Otkrili su da su oba antibiotika odabrali različite mutacije u molekularnoj pumpi koju salmonela koristi da bi se oslobodila toksičnih jedinjenja iz unutrašnjosti svojih ćelija. Sa kolegama sa Univerziteta u Eseksu i Univerziteta u Kaljariju, otkrili su da su ove dve različite promene promenile način na koji pumpa radi na potpuno različite načine. Jedna je olakšala pumpama da uhvate drogu, a druga je olakšala prolazak droge kroz pumpu.
Pretraživanje baze podataka genoma izolata salmonele otkrilo je da se jedna od ovih mutacija više puta javljala u stvarnom svetu, kod salmonele od pacijenata, stoke i hrane u Velikoj Britaniji, SAD i EU, još 2003. godine.
Nalazi potvrđuju primarnu ulogu ovih pumpi kao prve linije odbrane od antimikrobnih sredstava.
„Ovaj rad simulira šta se dešava u stvarnom svetu gde su bakterije stalno izložene različitim koncentracijama antimikrobnih sredstava“, rekla je dr Elefterija Trampari sa Instituta Kuadram i prvi autor studije.
„Proučavanje načina na koji se pojavljuju otporni sojevi i predviđanje na koje lekove neće reagovati može biti od pomoći u razvoju dijagnostike i strategija lečenja.“
