Oporność na antybiotyki może się rozprzestrzeniać w przypadku braku leków
Ograniczenie stosowania antybiotyków może nie wystarczyć do powstrzymania rozprzestrzeniania się opornych bakterii, sugerują nowe badania na myszach. Wysiłki będą musiały przede wszystkim skupić się na zapobieganiu infekcjom przez superbakterie.
Do takich wniosków doszli naukowcy z ETH Zurich w Szwajcarii po zidentyfikowaniu nieznanego wcześniej mechanizmu rozprzestrzeniania się oporności na antybiotyki u bakterii zamieszkujących jelita.
Niedawny Natura W artykule opisano, jak przy użyciu myszy zespół odkrył mechanizm u przetrwalników - trwałych bakterii, które mogą przetrwać leczenie antybiotykami, przechodząc w stan uśpienia.
„Jeśli chcesz kontrolować rozprzestrzenianie się genów odporności”, mówi współautor badania Médéric Diard, „musisz zacząć od samych opornych mikroorganizmów i zapobiegać ich rozprzestrzenianiu się poprzez, powiedzmy, skuteczniejsze środki higieny lub szczepienia”.
Do niedawna Diard pracował w ETH Zurich. Obecnie jest profesorem na Uniwersytecie w Bazylei, również w Szwajcarii.
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) oporność na antybiotyki jest problemem zdrowia publicznego w każdym kraju.
Według Centers for Disease Control and Prevention (CDC) w Stanach Zjednoczonych co roku co najmniej 2 miliony ludzi zapada na infekcje oporne na antybiotyki, a co najmniej 23 000 umiera z ich powodu.
Pozyskiwanie genów odporności
Bakterie mogą stać się oporne na antybiotyki, nabywając geny oporności.
Mogą uzyskać te geny poprzez poziomy transfer genów z innych bakterii, a także poprzez spontaniczną mutację.
Geny oporności dają bakteriom różne sposoby na zwalczanie antybiotyków.
Metody te obejmują wyrzucanie antybiotyku z komórki, zapobieganie przedostawaniu się leku przez ścianę komórkową i inaktywowanie go enzymami.
Stosowanie antybiotyków usuwa bakterie, które ulegają ich działaniu, pozostawiając te, które niosą geny oporności.
Dlatego częstsze stosowanie antybiotyków sprzyja rozprzestrzenianiu się opornych bakterii i zwiększa liczbę trudnych do wyleczenia zakażeń. To wyjaśnienie zgadza się z poglądami Karola Darwina na temat przetrwania najlepiej przystosowanych.
Takie rozumowanie może wyjaśnić, dlaczego wiele organów ochrony zdrowia wzywa do ograniczenia stosowania antybiotyków.
Kolejny mechanizm rozprzestrzeniania się oporu
Jednak wyniki nowego badania sugerują, że ograniczenie stosowania antybiotyków może nie wystarczyć do zwalczania oporności, ponieważ dzięki przetrwalnikowi może rozprzestrzeniać się bez stosowania antybiotyków.
Persisters to bakterie, które mogą spowolnić swój metabolizm do tego stopnia, że ledwo żyją.
Naukowcy od jakiegoś czasu wiedzą, że istnieją trwałe elementy i że antybiotyki nie mogą zabić tych bakterii, gdy są w stanie uśpienia.
Salmonella jest bakterią, która może stać się przetrwalnikiem, gdy zaatakuje tkanki ciała z jelit.
Bakteria ta może pozostawać w stanie uśpienia i uniknąć wykrycia przez wiele miesięcy. Kiedy warunki się sprzyjają, zarazek może się obudzić i wywołać infekcję.
Jednak nawet jeśli mikrob nie powoduje zaostrzenia infekcji, zgodnie z nowymi odkryciami nadal może stanowić zagrożenie.
Stwierdzili to prof. Diard i jego koledzy Salmonella ma zdolność nie tylko do przetrwania, ale także do przenoszenia genów oporności w postaci małych fragmentów DNA zwanych plazmidami.
W eksperymentach na myszach zespół wykazał, że przy przenoszeniu plazmidu Salmonella persisters wychodzą ze stanu uśpienia, łatwo mogą dzielić się swoimi genami odporności.
Oporność rozprzestrzenia się przy braku antybiotyków
Salmonella persisters są w stanie przekazać swoje geny odporności nie tylko przedstawicielom własnego gatunku, ale także innym gatunkom bakterii. Te inne gatunki obejmują Escherichia coli we florze jelitowej.
Geny oporności przechodzą do bakterii, które są podatne na poziomy transfer genów.
„Wykorzystując swoją trwałą bakterię żywiciela, plazmidy oporności mogą przetrwać przez dłuższy czas u jednego gospodarza, zanim zostaną przeniesione do innych bakterii” - wyjaśnia współautor publikacji Wolf-Dietrich Hardt, profesor z ETH Zurich.
Naukowcy zwracają uwagę, że transfer genów oporności nie zależy od obecności antybiotyków.
Zespół planuje zbadać, czy odkrycia dotyczą również świń i innych zwierząt hodowlanych, które często się rozwijają Salmonella infekcje.
Plan obejmuje ustalenie, czy podanie probiotyków lub szczepień może powstrzymać rozprzestrzenianie się oporności na antybiotyki u tych zwierząt.
„Ograniczenie stosowania antybiotyków jest ważne i […] rzeczywiście słuszne, ale sam ten środek nie wystarczy, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się oporności”.
Prof. Médéric Diard
