Επιστημονική ομάδα έδειξε για πρώτη φορά πώς τα αντιβιοτικά πολυμυξίνες, διαπερνούν την «θωράκιση» των επιβλαβών βακτηρίων
Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων με έδρα το UCL και το Imperial College London κατάφερε να αποκαλύψει για πρώτη φορά τον μηχανισμό με τον οποίο τα αντιβιοτικά πολυμυξίνες καταφέρνουν να υπερνικήσουν την «ασπίδα προστασίας» των ανθεκτικών βακτηρίων.
Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Microbiology, φέρνει νέα δεδομένα στη μάχη κατά των λοιμώξεων που αντιστέκονται στα φάρμακα — πρόβλημα που ευθύνεται ήδη για πάνω από ένα εκατομμύριο θανάτους κάθε χρόνο παγκοσμίως.
Οι πολυμυξίνες, οι οποίες ανακαλύφθηκαν πριν από οκτώ δεκαετίες, χρησιμοποιούνται ως έσχατη λύση ενάντια σε Gram-αρνητικά βακτήρια. Αυτοί οι μικροοργανισμοί διαθέτουν εξωτερικό περίβλημα που λειτουργεί σαν θωράκιση, εμποδίζοντας πολλά αντιβιοτικά να τα προσβάλουν. Παρότι ήταν γνωστό ότι οι πολυμυξίνες στοχεύουν σε αυτή τη μεμβράνη, ο τρόπος με τον οποίο την καταστρέφουν δεν είχε αποσαφηνιστεί.
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ | Ανακαλούνται κι άλλες δημοφιλείς ηλεκτρικές σκούπες που πωλούνται και στην Ελλάδα λόγω κινδύνου πυρκαγιάς
Με τη βοήθεια βιοχημικών αναλύσεων και απεικονίσεων υψηλής ανάλυσης, οι ερευνητές έδειξαν ότι η πολυμυξίνη Β προκαλεί ταχεία δημιουργία εξογκωμάτων στην επιφάνεια του βακτηρίου E. coli. Μέσα σε λίγα λεπτά, το κύτταρο άρχισε να αποβάλλει το προστατευτικό του περίβλημα σε τόσο γρήγορους ρυθμούς που αδυνατούσε να το αναπληρώσει, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται κενά στις άμυνες και το αντιβιοτικό να διεισδύει, οδηγώντας στον κυτταρικό θάνατο.
et al . / Nature Microbiology
Ένα κρίσιμο εύρημα της μελέτης ήταν ότι αυτή η διαδικασία συμβαίνει μόνο σε ενεργά βακτήρια. Όταν τα μικρόβια βρίσκονται σε «ύπνωση» — μια φυσική στρατηγική επιβίωσης σε δύσκολες συνθήκες — η παραγωγή θωράκισης σταματά και το αντιβιοτικό καθίσταται αναποτελεσματικό. Αυτό εξηγεί γιατί σε ορισμένες περιπτώσεις τα βακτήρια επιβιώνουν της θεραπείας και επανεμφανίζονται αργότερα, προκαλώντας υποτροπιάζουσες λοιμώξεις.
Όπως δήλωσε ο καθηγητής Bart Hoogenboom από το UCL, οι πολυμυξίνες παραμένουν βασικό όπλο κατά των ανθεκτικών Gram-αρνητικών βακτηρίων, όμως η κατανόηση της δράσης τους είναι απαραίτητη για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητάς τους. Οι επιστήμονες μάλιστα εξετάζουν το ενδεχόμενο συνδυασμού τους με θεραπείες που «ξυπνούν» τα αδρανή βακτήρια, ώστε να μην παραμένουν κρυφά στο σώμα.
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε με τη χρήση μικροσκοπίας ατομικής δύναμης, που επέτρεψε την απεικόνιση μεμονωμένων βακτηριακών κυττάρων σε ανάλυση αδύνατη με οπτικά μέσα. Η εικόνα που προκύπτει είναι ότι τα βακτήρια, στην προσπάθειά τους να δημιουργήσουν νέο περίβλημα, τελικά αποδυναμώνουν την ίδια τους την άμυνα.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το UK Research and Innovation (BBSRC και EPSRC) καθώς και από το Wellcome Trust, και ανοίγει τον δρόμο για πιο στοχευμένες θεραπείες στο μέλλον.
