Ανθεκτικά βακτήρια: Η νέα μέθοδος που «σπάει» την αντοχή τους στα αντιβιοτικά

Επιστήμονες ανακάλυψαν έναν νέο τρόπο αντιμετώπισης των φαρμακοανθεκτικών βακτηρίων, αφαιρώντας τις άμυνές τους μέσω της απενεργοποίησης του μηχανισμού αναδίπλωσης πρωτεϊνών που χρειάζονται για να δημιουργήσουν ένζυμα ανθεκτικότητας.

Η προσέγγιση αυτή καταστρέφει επίσης την ικανότητα των ανθεκτικών μικροβίων να προστατεύουν τους ευάλωτους «γειτονικούς» μικροοργανισμούς από τα αντιβιοτικά.

Η έρευνα και οι παθογόνοι μικροοργανισμοί

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στις 21 Απριλίου στο περιοδικό eLife, πραγματοποιήθηκε υπό την καθοδήγηση της Nikol Kadeřábková από το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν και του Chris Furniss από το Imperial College του Λονδίνου. Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε δύο βακτήρια που συνυπάρχουν συχνά σε λοιμώξεις πνευμόνων ασθενών με κυστική ίνωση: το Pseudomonas aeruginosa και το Stenotrophomonas maltophilia.

Το S. maltophilia χρησιμοποιεί ένζυμα β-λακταμάσες για να διασπά αντιβιοτικά όπως οι πενικιλίνες και οι κεφαλοσπορίνες, επιτρέποντάς του να επιβιώνει από τη θεραπεία. Τα ένζυμα αυτά είναι τόσο αποτελεσματικά ώστε μπορούν να αποδομούν αντιβιοτικά στο περιβάλλον τους, δημιουργώντας ένα είδος προστατευτικής «ομπρέλας» για άλλα βακτήρια, όπως το P. aeruginosa. Αυτή η διασταυρούμενη προστασία συμβάλλει στην ανάπτυξη νέων ανθεκτικών στελεχών, περιπλέκοντας περαιτέρω την κλινική αντιμετώπιση.

Απενεργοποίηση του συστήματος αναδίπλωσης

Οι επιστήμονες στράφηκαν στο οξειδωτικό σύστημα αναδίπλωσης πρωτεϊνών – μια κυτταρική διαδικασία που επιτρέπει στα βακτήρια να «διπλώνουν» σωστά τις β-λακταμάσες και άλλες πρωτεΐνες ανθεκτικότητας. Με τη χρήση γενετικής διαγραφής και χημικών αναστολέων, απέδειξαν ότι η διακοπή αυτής της λειτουργίας απενεργοποιεί τα ένζυμα ανθεκτικότητας και καθιστά τόσο το P. aeruginosa όσο και το S. maltophilia πιο ευάλωτα στα αντιβιοτικά.

Σε πειράματα με προνύμφες νυγμών – ένα κοινό μοντέλο βακτηριακής λοίμωξης – ο συνδυασμός αναστολέων αναδίπλωσης πρωτεϊνών με κλασικά αντιβιοτικά βελτίωσε την επιβίωση, αποδεικνύοντας την αποτελεσματικότητα της μεθόδου σε ζωντανό οργανισμό. Η στρατηγική αυτή εμπόδισε επίσης το S. maltophilia να προστατεύει το P. aeruginosa, εξουδετερώνοντας τη διασταυρούμενη προστασία που δυσχεραίνει τη θεραπεία πολυμικροβιακών λοιμώξεων.

Προς μια νέα κατηγορία θεραπειών

«Στοχεύοντας το σύστημα αναδίπλωσης πρωτεϊνών, δείχνουμε ότι μπορούμε να απενεργοποιήσουμε τόσο την ανθεκτικότητα όσο και τη διασταυρούμενη προστασία, επιτρέποντας στα συμβατικά αντιβιοτικά να ξαναγίνουν αποτελεσματικά», δήλωσε η Kadeřábková. Επειδή το οξειδωτικό σύστημα αναδίπλωσης υπάρχει μόνο στα βακτήρια και είναι κοινό σε πολλά είδη, τα ευρήματα ενδέχεται να έχουν εφαρμογή πέρα από τις λοιμώξεις που σχετίζονται με την κυστική ίνωση.

Η Despoina Mavridou, αναπληρώτρια καθηγήτρια μοριακής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν και συν-συγγραφέας της μελέτης, πρόσθεσε: «Με την αναστολή του συστήματος στο οποίο βασίζονται τα παθογόνα για να δημιουργήσουν τις πρωτεΐνες ανθεκτικότητάς τους, μπορούμε να αναπτύξουμε μια νέα κατηγορία θεραπειών που θα λειτουργούν συμπληρωματικά με τα υπάρχοντα αντιβιοτικά, αποκαθιστώντας την αποτελεσματικότητά τους».