Kovodami su antibiotikams atspariais superbageliais, mokslininkai galbūt atrado naują ginklą: vaistus, kurie užšaldo bakterijų evoliuciją jo pėdsakuose.
Antibiotikams atsparios bakterijos yra tie mikrobai, kurie kažkaip išgyvena net pasibaigus ginklams, skirtiems juos nužudyti. Pagal Ligų kontrolės ir prevencijos centrų (CDC) duomenis, kiekvienais metais bent 2,8 milijono JAV gyventojų sugauna vieną iš šių ypač stiprių bakterijų arba atsparių grybelių.
Vienas iš būdų, kaip bakterijos evoliucionuoja, kad taptų „atsparios antibiotikams“, yra iš savo aplinkos pasiimti laisvai plūduriuojančią genetinę medžiagą. Tada jie įtraukia nuskaitytus genus į savo DNR. Tokiu būdu bakterijos gali surinkti genus, išsiskiriančius iš mikrobų, kurie jau yra atsparūs, ir tokiu būdu patys įgyti atsparumą. Tačiau bakterijos nesugeba sugauti nepaprastų DNR bitų be tinkamos įrangos; „klaidos“ pirmiausia turi patekti į „kompetencijos“ būseną, kad būtų galima sukurti mašinas, reikalingas genetinei medžiagai iš jų apylinkių iškrėsti.
Bakterijos tampa kompetentingos patirdamos stresą, pavyzdžiui, kai jos yra gydomos antibiotikais. Tyrimai rodo, kad kelios įprastos antibiotikų klasės iš tikrųjų skatina atsparumo antibiotikams plitimą, pastumdamos bakterijas į streso būseną. Bet dabar naujas bakterijų tyrimas Streptococcus pneumoniae pabrėžė galimą šios paradoksalios problemos sprendimą: vaistai, neleidžiantys bakterijoms tapti kompetentingomis.
Tyrimui, paskelbtam antradienį (kovo 3 d.) Žurnale „Cell Host & Microbe“, tyrėjai šią strategiją išbandė pelės modeliu ir sėkmingai užblokavo keletą S. pneumoniae tapdami kompetentingais ir keisdamiesi genais pelių viduje. Remiantis CDC, bakterijos, kurios paprastai gyvena žmogaus nosyje ir gerklėje, gali sukelti rimtas infekcijas, jei jos migruoja į kraują, sinusus, ausis, plaučius ar audinius, uždengiančius galvos ar nugaros smegenis.
Antibiotikai yra vienintelis prieinamas šių infekcijų gydymo būdas, tačiau daugiau nei 30% atvejų - S. pneumoniae padermės yra atsparios vienam ar daugiau antibiotikų. Jei vadinamieji „anti-evoliucijos“ vaistai žmonėms pasirodys saugūs, galbūt vaistai galėtų padėti išvengti didesnio padermių įgyti atsparumą, pasiūlė tyrėjai.
Stabdyti plitimą
Tyrėjai patikrino daugiau kaip 1 300 vaistų, kad išsiaiškintų, kurie vaistai gali sustabdyti kompetenciją. Rezultatai parodė 46 tokius vaistus, įskaitant antipsichozinius vaistus, antimikrobinius vaistus ir vaistą nuo maliarijos. Mokslininkai nustatė, kad šie vaistai, nors ir įvairūs, užkerta kelią kompetencijai mažomis dozėmis.
„Kompetencijos kelias buvo tiriamas dešimtmečius ir mes žinome visus pagrindinius komponentus“, - teigė tyrimo autoriai Janas-Willemas Veeningas, Šveicarijos Lozanos universiteto Fundamentaliosios mikrobiologijos katedros profesorius, ir Arnau Domenech, Veeningo podoktorantūros tyrinėtojas. laboratorija, „Live Science“ pasakojo el. laiške.
Vienas pagrindinis komponentas, žinomas kaip protono judesio jėga (PMF), leidžia ląstelei gaminti energiją, importuoti maistines medžiagas ir gabenti krovinius į savo kūną ir iš jo. Kai bakterijos patenka į tą kompetentingą būseną, jos paprastai išsiurbia peptidą, vadinamą CSP, kuris kaupiasi už ląstelės ribų ir sužadina kompetenciją (gebėjimas patraukti antibiotikams atsparaus genų iškarpas), kai jis pasikartoja už tam tikros ribos.
Bet kai veikiami vaistai nuo evoliucijos, S. pneumoniae nebegali palaikyti normalaus PMF, o transporteris, kuris paprastai išsiurbia CSP sutrikimus. „Kadangi kompetencijos kelias yra griežtai reguliuojamas, jei sertifikavimo paslaugų teikėjas neeksportuojamas, pagrindinių junginių išraiška blokuojama ir kompetencija slopinama“, - teigė Domenechas ir Veeningas.
Autoriai išbandė pasirinktų vaistų - antimikrobinių, antipsichozinių ir maliarijos - poveikį kultūroms. S. pneumoniae ir nustatė, kad jie visi blokavo kompetenciją, sutrikdydami tą PMF komponentą. Laboratoriniuose induose jie rado vienodus rezultatus tiek gyvosiose pelėse, tiek žmogaus ląstelėse.
„Šio darbo grožis yra tas, kad mes radome keletą junginių ... kurie gali šiek tiek sutrikdyti PMF nepakenkdami normaliam ląstelės augimui“, - pridūrė Domenechas ir Veeningas.
„Tai sutrikdo bakterijų, kurios skatina atsparumą, augimą“, - teigė tyrime nedalyvavęs Pensilvanijos valstijos universiteto ligų ekologijos ir biologijos profesorius Andrew'as Readas. Pasak jo, jei vaistai gali blokuoti kompetenciją, neskatindami ląstelių vystytis atsparumui, „klaidos liktų jautrios“ gydymui antibiotikais.
Būsimi tyrimai bus reikalingi norint nustatyti, ar „anti-evoliucijos“ vaistai gali būti realiai naudojami kartu su antibiotikais, siekiant užkirsti kelią atsparumo antibiotikams plitimui “, - pažymėjo autoriai savo darbe. „Tolesni mūsų žingsniai bus patikrinti, ar jie yra specifiniai Streptococcus pneumoniae arba jei jie taip pat gali užkirsti kelią kitų žmonių patogenų atsparumo įgijimui ", -„ Domenech and Veening "pasakojo„ Live Science ". Skaityta teigė, kad evoliucijos bėgių nuvažiavimo filosofija, siekiant užkirsti kelią atsparumui, turėtų būti perkelta ir į kitas klaidas, tačiau tikslūs narkotikų tikslai gali skirtis.
Kurdami žmonėms skirtus vaistus, mokslininkai turės būti protingi kurdami klinikinius tyrimus, pridūrė Read. „Jis sako, kad„ saugokite gydomąjį vaistą “, o ne patį terapinį vaistą“, kuris reiškia, kad vaistų tikslas nėra gydyti žmones, tarkime, o užkirsti kelią pasipriešinimui.
„Vietoj tikslo naikinti klaidas“, nes daugelis grupių siekia atlikti naujus vaistus nuo antibiotikų, „tai bandoma sustabdyti genetinių variacijų, kurias atranka gali veikti, indėlį“. Skaityti sakė. „Man puikūs pirmieji žingsniai - eikime“.
