Naukowcy twierdzą, że znaleźli piętę achillesową superopornych bakterii

Zespół badaczy z Ameryki Północnej i Hiszpanii odkrył, że szczep bakterii z mutacją nadającą mu superodporność na antybiotyki traci zdolność do przetrwania w sytuacjach, w których poziom magnezu jest niski.

A oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe stwarza poważne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Po drugie, przyczyną mogą być bakterie oporne na antybiotyki 2 miliony zgonów rocznie do 2050 roku.

W nowym badaniu naukowcy z Ameryki Północnej i Hiszpanii odkryli, że przynajmniej niektóre bakterie płacą wysoka cena za swoją odporność — koszt, który moglibyśmy wykorzystać w walce z infekcjami wywołanymi przez superoporne bakterie.

„Odkryliśmy piętę Achillesa bakterii antybiotykoopornych” – mówi biolog molekularny Gurol Suelbadacz na Uniwersytecie Kalifornijskim, UC.

„Możemy skorzystać z tego kosztu stłumić powstawanie oporności na antybiotyki bez stosowania szkodliwych leków i środków chemicznych” – dodaje badacz.

Podczas opublikowanego w listopadzie w Postęp naukinaukowcy zbadali, dlaczego bakterie posiadają czynniki oporności niekoniecznie dominują nad swoimi krewnymi nie odporny.

Następnie zespół odkrył przypadek ochrona, która ma swoją cenę dla tych bakterii, uniemożliwiając ich zdolność do przetrwania w sytuacjach, w których poziom magnezu jest niski.

„Chociaż często myślimy o oporności na antybiotyki jako o ważnej korzyści dla przetrwania bakterii, odkryliśmy to zdolność radzenia sobie z ograniczeniem magnezu w swoim środowisku jest ważniejsze dla proliferacji bakterii” – wyjaśnia Süel.

Niedobór magnezu może zneutralizować zdolność bakterii rozwijać. I jak Niezmutowane szczepy nie mają tej samej wadyograniczenie kluczowego składnika odżywczego nie powinno mieć negatywnego wpływu na bakterie niezbędne dla zdrowego mikrobiomu.

Metale naładowane, np jony magnezu stabilizują rybosomy — mikromaszyny w komórkach, które tworzą białka. Jony odgrywają również ważną rolę w wykorzystaniu ATP, który zasila nasze komórki.

Jeden zmutowana wersja rybosomu L22 w niektórych Bacillus subtilis chroni szczep przed antybiotykami i silnie wiąże się z naładowanym atomem magnezu, pozostawiając mniej ATP do produkcji energii komórkowej, wyjaśnia.

Modelowanie zastosowane przez zespół badawczy ujawniło, że jest to koszt fizjologiczny utrudnia zdolność do wzrostu i rozprzestrzeniania się zmutowanego szczepu w porównaniu do B. subtilis nie zmutowany.

„Wewnątrzkomórkowa konkurencja o skończona rezerwa magnezu może ci się to spodobać hamują powstawanie wariantu rybosomu oporne na antybiotyki” – piszą naukowcy w swoim artykule.

Oznacza to, że bez presji antybiotyków, o B. subtilis niezmutowany jest lepiej przystosowany niż B. subtilis oporny na antybiotyki.

„Pokazujemy, że możemy to odkryć dzięki lepszemu zrozumieniu molekularnych i fizjologicznych właściwości bakterii opornych na antybiotyki nowe sposoby ich kontrolowania bez użycia leków„, wyjaśnia Süel.

„Mamy nadzieję, że nasza praca pomoże zidentyfikować takie warunki zapobiegać szczepom odpornym na antybiotyki bez konieczności opracowywania nowych antybiotyków” – podsumowują Moon i jego zespół.