Antybiotyki w swej przeważającej części działają na aktywne metabolicznie bakterie, a więc te, które jedzą, rosną i mnożą się. Te, które przeszły w stan spoczynku są dla leków nietykalne. Nowe badania, prowadzone przez badaczy z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie (Izrael) pokazują, że dawka odpowiednio dobranych składników odżywczych może obudzić te bakterie na wystarczająco długi czas, aby antybiotyk mógł zadziałać. Gdyby udało się zastosować tę strategię u ludzi, możliwe byłoby stworzenie efektywnej terapii takich przewlekłych chorób jak gruźlica czy infekcje dróg moczowych. Artykuł publikuje czasopismo “PNAS“.
Bakterie, gdy ilość składników odżywczych jest ograniczona, mogą wejść w fazę stacjonarną swojego rozwoju i wtedy spowalniają lub wręcz hamują swoje procesy życiowe. Podczas infekcji ilość pożywienia często jest bardzo skapa, część mikrobów przechodzi wtedy w stan spoczynku. Izraelscy uczeni badali, co je budzi.
Naukowcy wykorzystali hodowlę bakterii Escherichia coli w fazie stacjonarnej, do której dodawali świeże składniki odżywcze. Zgodnie z oczekiwaniami, bakterie zaczęły rosnąć i dzielić sie, stając się jednocześnie wrażliwe na antybiotyki. Jednak pewna niewielka część populacji pozostała aktywna tylko przez określony czas: w ciągu półtorej godziny od podania składnikow odżywczych mikroorganizmy uruchomiły maszynerię białkową, jakby szykowały się do nowych podziałów komórkowych, ale potem z powrotem zapadały w stan uśpienia, w którym stawały się całkowicie niewrażliwe na antybiotyk i próby budzenia świeżym śniadaniem. W terapii kluczowe może okazać się te półtorej godziny po pierwszej pobudce: bakterie stały się wtedy wrażliwe na antybiotyk, który zabił prawie je wszystkie.
Takie wyniki sugerują nowy sposób walki z uporczywymi bakteriami: pacjentowi należałoby podać te skladniki odżywcze, ktore ograniczają wzrost danej bakterii - zależnie od rodzaju może to być na przykład cynk, magnez lub żelazo, jednocześnie podając odpowiedni antbiotyk.
Wyniki badan jedynie sugerują nowe potencjalne rozwiązanie. Naukowcy z innych ośrodków pozostają sceptyczni, m.in. dlatego, że niektóre mikroby po wejściu w fazę stacjonarną zapadają w stan całkowitego uśpienia, niewrażliwe nawet na zapach świeżych bułeczek. Konieczne jest więc zbadanie reakcji innych niż E. coli bakterii na takie traktowanie. Wyzwaniem będzie zastosowanie metody w tak złożonym środowisku jak organizm zwierzęcy i ludzki, a także dostarczenie odpowiednich związkow do miejsca infekcji. Leczenie zapalenia dróg moczowych prawdopodobnie byłoby dość proste, w przeciwieństwie do walki z bakteriami żyjącymi w płucach - np. prątkami gruźlicy. Nie wiadomo, jak należałoby podać lek do płuc, ani nawet jak określić, które związki odżywcze należy podać na pobudkę.
Marta Warsińska
źrodło: Science, “Sleep Deprivation for Germs”
———————————
Oryginalna publikacja: Orit Gefen et al., “Single-cell protein induction dynamics reveals a period of vulnerability to antibiotics in persister bacteria”, PNAS, April 22, 2008, vol. 105, no. 16, 6145-6149, Published online on April 21, 2008, doi:10.1073/pnas.0711712105
