Ένα τρόφιμο πλούσιο σε λιπαρά φαίνεται να λειτουργεί ως περιβάλλον στο οποίο ένα σημαντικό παθογόνο αναδιαμορφώνει τη μεμβράνη του, αυξάνει την προστατευτική χρωστική του και γίνεται δυσκολότερο να εξουδετερωθεί. Νέα μελέτη στο Communications Biology ερευνητών του Université Paris-Saclay, του INRAE και του AgroParisTech στη Γαλλία, σε συνεργασία με επιστήμονες από άλλα πανεπιστήμια, δείχνει ότι οι συνθήκες στις οποίες αναπτύσσεται ο Staphylococcus aureus μπορούν να αλλάξουν αισθητά την αντοχή του απέναντι σε οξειδωτικό στρες, αντιμικροβιακές ουσίες και άλλες πιέσεις του περιβάλλοντος.
Οι ερευνητές συνέκριναν τον χρυσίζοντα σταφυλόκοκκο όταν αναπτυσσόταν σε πλήρες αγελαδινό γάλα, σε ορό αίματος βοοειδών και σε εργαστηριακό θρεπτικό υλικό. Το βακτήριο αναπτύχθηκε εύκολα στο γάλα, ενώ στον ορό εμφάνισε σημαντική καθυστέρηση. Η σύγκριση έδειξε ότι το περιβάλλον ανάπτυξης επηρεάζει τη σύσταση της κυτταρικής μεμβράνης, το πάχος του περιβλήματος, τη ρευστότητα της μεμβράνης και την παραγωγή συγκεκριμένων βακτηριακών πρωτεϊνών.
Στο γάλα, τα κύτταρα του S. aureus απέκτησαν αισθητά παχύτερο περίβλημα και πιο άκαμπτη μεμβράνη. Οι ερευνητές μέτρησαν πάχος περίπου 39,4 νανομέτρων, έναντι 22 έως 29 νανομέτρων στις άλλες συνθήκες. Παράλληλα, τα βακτήρια αξιοποιούσαν λιπαρά οξέα από το περιβάλλον τους και τα ενσωμάτωναν στη μεμβράνη τους, μεταβάλλοντας φυσικά χαρακτηριστικά που επηρεάζουν την ικανότητά τους να επιβιώνουν σε δυσμενείς συνθήκες.
Καθοριστικό ρόλο φαίνεται να παίζουν τα λιπίδια του γάλακτος. Αυτά ενίσχυσαν την παραγωγή σταφυλοξανθίνης, της χρυσοκίτρινης χρωστικής που δίνει στον Staphylococcus aureus το χαρακτηριστικό του χρώμα. Η σταφυλοξανθίνη βοηθά το βακτήριο να προστατεύεται από δραστικές μορφές οξυγόνου, μόρια που μπορούν να προκαλέσουν κυτταρικές βλάβες και αποτελούν μέρος των αμυντικών μηχανισμών που αντιμετωπίζει ένας μικροοργανισμός κατά τη διάρκεια μιας λοίμωξης.
Η διαφορά που καταγράφηκε ήταν μεγάλη. Όταν οι επιστήμονες εξέθεσαν τα βακτήρια σε μονήρες οξυγόνο, εκείνα που είχαν αναπτυχθεί στο γάλα παρουσίασαν κατά τέσσερις τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη αντοχή στη θανάτωση από εκείνα που είχαν αναπτυχθεί στον ορό. Όταν χρησιμοποιήθηκε μεταλλαγμένο στέλεχος που δεν μπορούσε να παράγει σταφυλοξανθίνη, η επιβίωσή του μειώθηκε έντονα, επιβεβαιώνοντας τον σημαντικό ρόλο της συγκεκριμένης χρωστικής.
Η επίδραση καταγράφηκε και στις δοκιμές με αντιμικροβιακές ουσίες. Τα βακτήρια που αναπτύχθηκαν στο γάλα εμφάνισαν τη μεγαλύτερη φαινοτυπική αντοχή στην ciprofloxacin, τη vancomycin και τη nisin, ενώ εκείνα που αναπτύχθηκαν στον ορό ήταν περισσότερο ευαίσθητα. Οι ερευνητές συνδέουν αυτή τη συμπεριφορά με πολλούς παράγοντες, όπως η πιο άκαμπτη μεμβράνη, το παχύτερο περίβλημα και η αυξημένη προστασία απέναντι στις οξειδωτικές βλάβες.
Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν μια μοναδική σχέση μεταξύ των λιπιδίων του γάλακτος και της σοβαρότητας των λοιμώξεων
από Staphylococcus aureus. Η αξιοσημείωτη ανθεκτικότητα του βακτηρίου στο γάλα μπορεί να υποδηλώνει την ανάγκη προσαρμογής των πρωτοκόλλων αντιβιοτικής θεραπείας για τη θεραπεία της μαστίτιδας όταν το γάλα είναι άφθονο, ιδιαίτερα σε ανθρώπους και κατοικίδια ζώα. Βρίσκεται σε εξέλιξη έρευνα για την ανάπτυξη συνδυαστικών θεραπειών που συνδυάζουν ένα αντιβιοτικό με ένα μόριο που εμποδίζει το βακτήριο να ενσωματώνει λιπίδια από το περιβάλλον του.
Πηγή: Communications Biology
