Bakterija nazvana Psychrobacter SC65A.3 pronađena je pod metrima leda u pećini u Rumuniji. Bila je zatrpana oko 5.000 godina i, uprkos tome, pokazuje otpornost na desetak savremenih antibiotika. Naučnice koje su je otkrile su takođe utvrdile da inhibira rast drugih bakterija, uključujući neke od najtežih patogena za suzbijanje. Istraživanje, objavljeno u naučnom časopisu Frontiers in Microbiology, analizira njenu genetiku kako bi objasnilo kako jedna bakterija može istovremeno biti otporna na lekove i potencijalni izvor antibiotika protiv drugih mikroorganizama, piše El Pais.
– Vrste [roda] Psychrobacter su izuzetno otporne na hladnoću i uspevaju u ekstremnim okruženjima poput polarnog morskog leda, glečera, permafrosta i dubina okeana. Njihova sposobnost da prežive i prilagode se različitim zaleđenim staništima ukazuje na izuzetnu otpornost ovih mikroba. Međutim, soj koji smo izdvojili iz ledene pećine Skarišoara je jedinstven, što pokazuje nizak stepen podudarnosti njegovog DNK sa srodnim vrstama roda Psychrobacter – objašnjava Kristina Purcarea iz Instituta za biologiju u Bukureštu, viša autorka studije.
Ovaj nizak procenat genetske sličnosti sa najbližim srodnicima ukazuje na njegovu specifičnost.
Pećina Skarišoara, u rumunskim Karpatima, funkcioniše kao ogroman prirodni zamrzivač. U njoj se nalazi jedan od najvećih podzemnih glečera na svetu, sa ledenim blokom zapremine oko 75.000 kubnih metara. Stalaktiti i stalagmiti tamo su neobična mešavina leda i kalcita. Iz jedne od dvorana istraživačice su izvukle ledeno jezgro duboko 25 metara, staro oko 13.000 godina. Na dubini od 16,5 metara, što prema radiokarbonskom datiranju odgovara periodu od pre 5.335 godina, pronašle su čitav bakterijski ekosistem, sa mikroorganizmima koji su verovatno bili aktivni, a ne u stanju mirovanja. Kao što i samo ime sugeriše, bakterije roda Psychrobacter su psihrotrofni organizmi, prilagođeni najhladnijim uslovima na planeti.
Analizom otpornosti soja SC65A.3 na 28 antibiotika iz 10 klasa, koji se koriste u lečenju bakterijskih infekcija, utvrđeno je da je otporan na deset njih, uključujući i neke širokog spektra, kao i specifične poput klindamicina, linkomicina i vankomicina.
– Ovih 10 antibiotika na koje smo utvrdili otpornost široko se koriste u oralnim i injekcionim terapijama za lečenje teških bakterijskih infekcija u kliničkoj praksi – navodi Purcarea.
Sve veća otpornost na antibiotike preti da odnese milione života.
Nameće se pitanje kako bakterija koja je 5.335 godina provela pod 16,5 metara leda u zabačenoj pećini u Karpatima može biti otporna na antibiotike razvijene tek pre nekoliko decenija.
– Nije postala otporna zbog kontakta sa savremenim lekovima, već zato što je evolucija ovim mikrobima odavno obezbedila mehanizme za preživljavanje hemijskih pretnji, mnogo pre nego što su ljudi izumeli antibiotike – objašnjava rumunska naučnica.
Tokom miliona godina bakterije su se borile sa drugim bakterijama i mikroorganizmima, posebno gljivicama, ostavljajući trag te evolutivne trke u svom genetskom materijalu.
– Ti isti geni danas mogu omogućiti otpornost na antibiotike koje koristimo, iako su relativno novi – dodaje ona.
Potencijalni izvor novih terapija
Slično mišljenje iznosi i Injaki Komas, rukovodilac Jedinice za genomiku tuberkuloze pri Institutu za biomedicinu u Valensiji/CSIC:
– Velika većina gena povezanih sa otpornošću na antibiotike imala je ili ima druge funkcije i postoji oduvek – kaže on.
Komas, koji nije učestvovao u ovom istraživanju, dodaje da su se “bakterije tokom čitave svoje evolutivne istorije borile sa gljivicama ili međusobno, a način na koji to čine jeste da se odupiru napadima drugih, a ti napadi su upravo antimikrobne supstance“. Otuda i njihov sopstveni potencijal kao izvora antibiotika.
Isti mehanizmi koji ukazuju na otpornost čine Psychrobacter SC65A.3 izuzetno izdržljivim organizmom. Kada je uzgojena u laboratoriji i dovedena u kontakt sa 20 kliničkih patogena, pokazalo se da inhibira rast većine njih. Među njima su i neke od najotpornijih i najopasnijih bakterija, poput Staphylococcus aureus, obično bezopasne za zdrave ljude, ali čestog uzročnika teških bolničkih infekcija, kao i više sojeva Escherichia coli. Takođe je pokazala izraženu antibakterijsku aktivnost protiv Enterobacter spp. i tri soja Klebsiella pneumoniae.
– Soj iz pećine pokazao je impresivnu sposobnost borbe protiv 14 štetnih patogena iz poznate ESKAPE grupe – navodi Purcarea.
Ova grupa obuhvata šest najopasnijih vrsta bakterija otpornih na antibiotike, prema definiciji Svetske zdravstvene organizacije.
– Ovaj snažan antimikrobni efekat verovatno je posledica gena koji proizvode prirodna antibiotska jedinjenja, što naglašava njegov potencijal kao izvora novih terapija – zaključuje istraživačica.
Sara Ernando-Amado, glavna istraživačica španskog Nacionalnog centra za biotehnologiju (CNB-CSIC), koja nije učestvovala u radu, ističe da je jedno od ograničenja studije to što je “Psychrobacter ekološka bakterija za koju ne postoje kliničke granične vrednosti, pa su autorke koristile kao referencu Acinetobacter i filogenetski udaljenije bakterije“. Te granične vrednosti (EUCAST breakpoints) služe za određivanje da li je mikroorganizam osetljiv ili rezistentan na određeni antibiotik. Nepostojanje referentnih vrednosti za ovaj mikroorganizam predstavlja slabost koju i same autorke priznaju, zbog čega se utvrđena multirezistencija mora tumačiti sa oprezom.
S druge strane, Hernando-Amado dodaje da je “dobro poznata intrinzična otpornost mnogih bakterija (uključujući i one iz životne sredine) na antibiotike, kao i njihova sposobnost da brzo evoluiraju i mutacijama steknu viši nivo otpornosti, pa je ključno razumeti taj proces i iskoristiti bakterijske ‘Ahilove pete’ povezane s rezistencijom“.
– To bi moglo omogućiti racionalniju upotrebu antibiotika, “kombinovanjem parova lekova gde primena jednog povećava osetljivost na drugi – navodi ona.
Uprkos ograničenjima, naučnice koje su otkrile Psychrobacter SC65A.3 već tragaju za specifičnim biomolekulima odgovornim za njen antimikrobni potencijal.
BONUS VIDEO:
Komentari (0)