Iespējams, ka zinātnieki ir atklājuši jaunu ieroci cīņā pret pret antibiotikām izturīgiem superbugiem: medikamentiem, kas iesaldē baktēriju evolūciju tās pēdās.
Antibiotiku rezistentās baktērijas ir tie mikrobi, kas kaut kādā veidā izdzīvo pat zem uzbrukuma, ko rada šaujamieroči, kas paredzēti to iznīcināšanai. Katru gadu vismaz 2,8 miljoni cilvēku ASV noķer kādu no šīm superstrong baktērijām vai rezistentām sēnītēm, liecina Slimību kontroles un profilakses centri (CDC).
Viens no veidiem, kā baktērijas attīstās, lai kļūtu "izturīgas pret antibiotikām", ir brīvi peldoša ģenētiskā materiāla paņemšana no savas vides. Pēc tam viņi iekļauj novāktos gēnus savā DNS. Tādā veidā baktērijas var savākt gēnus, kas izdalīti no mikrobiem, kuri jau ir izturīgi, un tādējādi paši iegūt rezistenci. Bet baktērijas nespēj noķert savdabīgus DNS gabalus bez pareizas iekārtas; "bumbām" vispirms jāstājas stāvoklī, ko sauc par "kompetenci", lai izveidotu mašīnu, kas nepieciešama ģenētiskā materiāla atdalīšanai no apkārtnes.
Baktērijas kļūst kompetentas, nonākot stresa stāvoklī, piemēram, kad tās tiek pakļautas antibiotiku terapijai. Pētījumi liecina, ka vairākas izplatītas antibiotiku klases faktiski veicina antibiotiku rezistences izplatīšanos, virzot baktērijas stresa stāvoklī. Bet tagad jauns baktēriju pētījums Streptococcus pneumoniae ir uzsvēris šīs paradoksālās problēmas iespējamo risinājumu: zāles, kas, pirmkārt, neļauj baktērijām kļūt kompetentām.
Pētījumam, kas tika publicēts otrdien (3. martā) žurnālā Cell Host & Microbe, pētnieki pārbaudīja šo stratēģiju peles modelī un veiksmīgi bloķēja vairākus S. pneumoniae no tā, kā kļūt kompetentam un apmainīties ar gēniem pelēs. Saskaņā ar CDC baktērijas, kas parasti dzīvo cilvēka degunā un kaklā, var izraisīt nopietnas infekcijas, ja tās migrē asinsritē, deguna blakusdobumos, ausīs, plaušās vai audos, kas aptver smadzenes vai muguras smadzenes.
Antibiotikas ir vienīgais pieejamais šo infekciju ārstēšanas līdzeklis, bet vairāk nekā 30% gadījumu tie ir S. pneumoniae celmi izrādās izturīgi pret vienu vai vairākām antibiotikām. Ja tā sauktās "anti-evolūcijas" zāles cilvēkiem izrādīsies drošas, iespējams, ka medikamenti varētu palīdzēt novērst lielāku celmu rezistences veidošanos, ierosināja pētnieki.
Izplatīšanas apturēšana
Pētnieki pārbaudīja vairāk nekā 1300 medikamentus, lai precīzi noteiktu, kuri no tiem varētu apturēt zāļu lietošanu. Rezultāti norādīja uz 46 šādām zālēm, ieskaitot antipsihotiskos medikamentus, pretmikrobu līdzekļus un pretmalārijas zāles. Lai arī tās ir daudzveidīgas, visas zāles novērš kompetenci mazās devās, izmantojot to pašu mehānismu, atklāja pētnieki.
"Kompetences ceļš ir pētīts gadu desmitiem ilgi, un mēs zinām visus galvenos komponentus," saka pētījuma autori Jan-Willem Veening, Šveices Lozannas universitātes Fundamentālās mikrobioloģijas katedras profesors un Arnau Domenech, Veening's pēcdoktorantūras pētnieks. laboratorija, pastāstīja Live Science e-pastā.
Viens no galvenajiem komponentiem, kas pazīstams kā protonu kustības spēks (PMF), ļauj šūnai ražot enerģiju, importēt barības vielas un transportēt kravas savā ķermenī un ārpus tā. Kad baktērijas nonāk šajā kompetentajā stāvoklī, tās parasti izsūknē peptīdu ar nosaukumu CSP, kas uzkrājas ārpus šūnas un aktivizē kompetenci (spēja sagrābt pret antibiotikām izturīgu gēnu atgriezumus), kad tas ir izveidojies virs noteikta sliekšņa.
Bet, pakļaujot anti-evolūcijas zālēm, S. pneumoniae vairs nevar uzturēt normālu PMF, un pārvadātājs, kurš parasti izsūknē CSP darbības traucējumus. "Tā kā kompetences ceļš ir stingri regulēts, ja SPS netiek eksportēts, galveno savienojumu izteiksme tiek bloķēta un kompetence tiek kavēta," sacīja Domeneks un Veenings.
Autori pārbaudīja atsevišķu zāļu - pretmikrobu, antipsihotisko un pretmalārijas - iedarbību uz kultūrām S. pneumoniae un konstatēja, ka viņi visi ir bloķējuši kompetenci, izjaucot šo PMF komponentu. Viņi atrada vienādus rezultātus gan dzīvajās pelēs, gan cilvēku šūnās laboratorijas traukos.
"Šī darba skaistums ir tāds, ka mēs atradām vairākus savienojumus…, kas var nedaudz traucēt PMF, neietekmējot normālu šūnas augšanu," piebilda Domeneks un Veenings.
"Tas traucē baktēriju augšanu, kas veicina rezistences izvēli," sacīja Endrjū Lass, Pensilvānijas štata universitātes slimību ekoloģijas un bioloģijas profesors, kurš nebija iesaistīts pētījumā. Viņš sacīja, ka, ja narkotikas var bloķēt kompetenci, neveicinot šūnu attīstību, lai attīstītu rezistenci, "tad kļūdas kļūtu jutīgas" pret ārstēšanu ar antibiotikām.
Turpmākie pētījumi būs nepieciešami, lai noteiktu, vai "anti-evolūcijas" zāles var reāli izmantot kombinācijā ar antibiotikām, lai novērstu antibiotiku rezistences izplatīšanos ", autori atzīmēja savā dokumentā. "Nākamie mūsu soļi būs pārbaudīt, vai tie ir specifiski Streptococcus pneumoniae vai arī, ja tie var arī bloķēt citu cilvēku patogēnu rezistences iegūšanu, "Domenech and Veening stāstīja Live Science. Read teica, ka evolūcijas no sliedēm filozofijai, lai novērstu rezistenci, būtu jāpāriet uz citām kļūdām, taču precīzi zāļu mērķi starp tām var atšķirties.
Izstrādājot cilvēkiem paredzētās zāles, zinātniekiem būs jābūt gudriem klīnisko pētījumu plānošanā, piebilda Las. "Tas ir" aizsargā terapeitiskas zāles ", nevis pats terapeitisks līdzeklis," kas nozīmē, ka šo zāļu mērķis nebūtu ārstēt cilvēkus, teiksim, bet gan novērst pretestību, viņš teica.
"Tā vietā, lai mērķētu uz kļūdu iznīcināšanu", jo daudzas grupas tiecas sasniegt jaunus medikamentus ar antibiotikām, "tas mēģina apturēt ģenētisko variāciju ievadīšanu, uz kuru atlase var reaģēt." Lasīt teica. "Man lieliski pirmie soļi - iesim."
