ZAKAJ ANTIBIOTIKI NE USPEJO V BOJU PROTI BAKTERIJAM

Bakterije, ki so imune na delovanje antibiotikov, so postale glavna skrb medicinskih raziskovalnih skupnosti po vsem svetu. Nova študija raziskuje, kaj naredi te "superbube" odporne na nekatere najmočnejše droge.

Kakšen mehanizem deluje, ki bakterijam, odpornim na antibiotike, omogoča, da zavrnejo delovanje teh močnih zdravil?

Šele pred kratkim, dne Medicinske novice danessmo predstavili študijo, ki je poudarila vedno večjo krizo superbabic, ki se nepričakovano hitro širijo po vsem svetu.

Avtorji te študije izdajajo mračno opozorilo, da če se bakterije še naprej tako učinkovito in s tako hitrostjo "oklepajo", lahko antibiotiki kmalu postanejo popolnoma neučinkoviti proti njim.

Zato je izredno pomembno razumeti, kako natančno lahko ti mikroorganizmi ubranijo zdravila, ki so prej lahko delovala proti njim. To znanje bo prvi korak pri pripravi močnejših načinov zdravljenja za boj proti trdovratnim bakterijskim okužbam.

V novi študiji je skupina fizikov z univerze McMaster iz Hamiltona v Kanadi zdaj ugotovila, kaj omogoča bakterijam, da odganjajo antibiotike, ko postanejo odporni.

Čeprav je mehanizem preprost, so ga raziskovalci prvič raziskali in mu uspeli natančno določiti zahvaljujoč zelo občutljivi tehnologiji.

Vodilni avtor študije prof. Maikel Rheinstädter in sodelavci poročajo o svojih ugotovitvah v študijskem članku, ki ga je objavila revija Nature Communications Biology je objavil danes. Raziskovalci verjamejo, da bi njihovo odkritje lahko pomagalo znanstvenikom pri oblikovanju učinkovitejših zdravil za zdravljenje okužb.

"Obstaja veliko, veliko bakterij in toliko antibiotikov, toda s predlaganjem osnovnega modela, ki velja za mnoge od njih, lahko veliko bolje razumemo, kako se bolje spopasti in napovedati odpornost," ugotavlja prof. Rheinstädter.

Potreba po razumevanju mikromehanizmov

Da bi razumeli, kako trdovratne bakterije lahko zadržijo močne antibiotike, so raziskovalci podrobno preučili mehanizem, ki enemu od teh zdravil omogoča, da prodre skozi bakterijsko membrano in opravi svoje delo.

Za to študijo so se raziskovalci obrnili na polimiksin B, antibiotik, ki ga zdravniki uporabljajo pri zdravljenju meningitisa in okužb sečil, oči in krvi.

Raziskovalci pojasnjujejo, da so se za to specifično zdravilo odločili, ker je bilo včasih edini antibiotik, ki je deloval proti bakterijam, ki so bile sicer odporne na zdravila. Pred nekaj leti pa je skupina strokovnjakov s Kitajske ugotovila, da bi lahko en bakterijski gen te mikroorganizme naredil imunske na polimiksine.

"Želeli smo ugotoviti, kako je ta bakterija v tem primeru ustavila to zdravilo," pravi prva avtorica Adree Khondker in dodaja: "Če to lahko razumemo, lahko oblikujemo boljše antibiotike."

Raziskovalci so uporabili posebna, občutljiva orodja, ki so omogočila analizo bakterijske membrane. Ta orodja so upodabljala slike izredno visoke ločljivosti, ki so zajemale celo posamezne molekule z dimenzijami približno ene milijonite širine enega pramena las.

"Če vzamete bakterijsko celico in ji dodate to zdravilo, se v steni oblikujejo luknje, ki delujejo kot luknjač in celico ubijejo," ugotavlja Khondker. "Toda veliko se je razpravljalo o tem, kako so sploh nastale te luknje."

Kaj se zgodi z odpornimi bakterijami?

Mehanizem, s katerim antibiotik prodre skozi bakterijsko membrano, deluje na naslednji način: bakterija, ki ima negativni naboj, samodejno "potegne" zdravilo, ki ima pozitiven naboj.

Ko pa se to zgodi, bakterijska membrana deluje kot ovira proti antibiotiku in mu preprečuje, da bi prišel v notranjost bakterije. V normalnih okoliščinah je to neučinkovito, ker je membrana dovolj tanka, da lahko antibiotik v njej "preluknja luknje".

Vendar pa je v primeru bakterije, odporne na zdravila, najsodobnejša tehnologija raziskovalcev pokazala, da membrana postane bolj toga in veliko težje prodre. Še več, negativni naboj bakterije postane šibkejši, kar pomeni, da je antibiotik težje locirati in se ga "držati".

Kot opisuje Khondker, "za zdravilo je to tako, kot da bi prešli od rezanja Jella do rezanja kamenja."

Raziskovalna skupina je prvič uspela z gotovostjo določiti te spremembe, poudarjajo preiskovalci.