Τα βακτήρια ανέπτυξαν ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά όταν τα σύγχρονα φάρμακα δεν υπήρχαν ακόμη.
Βακτήρια ηλικίας αρκετών χιλιάδων ετών βρέθηκαν ανθεκτικά στα σύγχρονα φάρμακα / photo by Pxhere
Επιστήμονες ανακάλυψαν βακτήρια παγωμένα σε μια αρχαία υπόγεια σπηλιά με πάγο, τα οποία είναι ανθεκτικά σε 10 σύγχρονα αντιβιοτικά.
Σύμφωνα με τον Independent, οι σπηλιές πάγου φιλοξενούν μια ποικιλία μικροοργανισμών. Με την πάροδο του χρόνου, καθώς ο πάγος λιώνει, τα βακτήρια μπορεί να απελευθερωθούν και αυτό θα μπορούσε να επιδεινώσει το πρόβλημα της ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά.
Αλλά οι ερευνητές λένε ότι τα βακτήρια θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν στην ανάπτυξη νέων στρατηγικών για την πρόληψη της αύξησης της αντοχής στα αντιβιοτικά που προκαλείται από την υπερβολική χρήση των φαρμάκων.
Το βακτήριο Psychrobacter SC65A.3, που βρέθηκε σε ένα στρώμα πάγου ηλικίας 5.000 ετών μέσα σε ένα σπήλαιο στη Ρουμανία, είναι ένας προσαρμοσμένος στο κρύο οργανισμός που μπορεί να προκαλέσει λοιμώξεις σε ζώα και ανθρώπους.
Τέτοια βακτηριακά στελέχη αποτελούν απειλή αλλά και υπόσχεση. “Εάν το λιώσιμο των πάγων απελευθερώσει αυτά τα μικρόβια, τα γονίδια αυτά θα μπορούσαν να εξαπλωθούν στα σύγχρονα βακτήρια, αυξάνοντας το παγκόσμιο πρόβλημα της ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά”, δήλωσε η συγγραφέας της μελέτης δρ Cristina Purcarea, ανώτερη ερευνήτρια στο Ινστιτούτο Βιολογίας της Ρουμανικής Ακαδημίας του Βουκουρεστίου.
Αλλά από την άλλη πλευρά, παράγουν μοναδικά ένζυμα και αντιμικροβιακές ενώσεις που θα μπορούσαν να εμπνεύσουν νέα αντιβιοτικά, βιομηχανικά ένζυμα και άλλες βιοτεχνολογικές καινοτομίες.
Για τη μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο περιοδικό Frontiers in Microbiology, οι επιστήμονες έκαναν γεώτρηση σε ένα κομμάτι πάγου μήκους 25 μέτρων, το οποίο θα μπορούσε να είναι ηλικίας έως και 13.000 ετών. Στο εργαστήριο, οι ερευνητές μελέτησαν τα θραύσματα πάγου και διάφορα στελέχη βακτηρίων, απομονώνοντας το γονιδίωμά τους. Σκοπεύουν να προσδιορίσουν ποια γονίδια επιτρέπουν στα στελέχη να επιβιώνουν σε χαμηλές θερμοκρασίες και ποια προσδίδουν αντιμικροβιακή αντοχή και δράση.“Η μελέτη μικροβίων όπως το Psychrobacter SC65A.3 από αποθέσεις πάγου σπηλαίων χιλιάδων ετών δείχνει πώς η αντίσταση στα αντιβιοτικά αναπτύχθηκε φυσικά στο περιβάλλον πολύ πριν από τη χρήση των σύγχρονων αντιβιοτικών”, δήλωσε ο Δρ Purcarea.
Οι ερευνητές εξέτασαν το στέλεχος έναντι 28 αντιβιοτικών από 10 κατηγορίες αντιβιοτικών που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη θεραπεία βακτηριακών λοιμώξεων, συμπεριλαμβανομένων των αντιβιοτικών στα οποία διαπιστώθηκε ανθεκτικότητα. Αποδείχθηκε ότι τα αντιβιοτικά που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία λοιμώξεων του ουροποιητικού συστήματος, των πνευμόνων, του δέρματος και του αίματος, καθώς και λοιμώξεων του αναπαραγωγικού συστήματος ήταν αναποτελεσματικά έναντι του στελέχους. Αυτό υποδηλώνει ότι το ψυχρό περιβάλλον βοήθησε τα βακτήρια να αναπτύξουν συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA που τους επιτρέπουν να επιβιώνουν από τις επιδράσεις των φαρμάκων.
Σχεδόν 600 γονίδια με άγνωστες λειτουργίες βρέθηκαν στα βακτήρια, υποδεικνύοντας μια ανεκμετάλλευτη πηγή για την ανακάλυψη νέων βιολογικών μηχανισμών. Οι αναλύσεις του γονιδιώματος εντόπισαν επίσης 11 γονίδια που έχουν τη δυνατότητα να σκοτώνουν ή να σταματούν την ανάπτυξη άλλων βακτηρίων, μυκήτων και ιών.
Οι ερευνητές λένε ότι τα ευρήματα αυτά είναι σημαντικά επειδή η αντοχή στα αντιβιοτικά αποτελεί αυξανόμενη ανησυχία. Η επιστροφή στα αρχαία γονιδιώματα και το ξεκλείδωμα των δυνατοτήτων τους υπογραμμίζει τον σημαντικό ρόλο που έχει διαδραματίσει το φυσικό περιβάλλον στην εξάπλωση και την εξέλιξη της ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά.
Πώς τα βακτήρια έχουν μάθει να “δουλεύουν” ενάντια στα φάρμακα
Υπενθυμίζουμε ότι τα βακτήρια είναι σε θέση να καταστρέφουν τα αντιβιοτικά χρησιμοποιώντας το ηλιακό φως και τα μέταλλα που περιέχουν σίδηρο. Τα βακτήρια χρησιμοποιούν σωματίδια οξειδίου του σιδήρου για να σχηματίσουν ένα βιοφίλμ που συμπεριφέρεται σαν επαναφορτιζόμενος πυκνωτής. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, όταν ο ήλιος λάμπει, αυτό το βιοφίλμ απορροφά φωτόνια και αποθηκεύει ηλεκτρόνια. Όταν πέφτει η νύχτα, τα βακτήρια “αποφορτίζουν” αυτό το σύστημα, χρησιμοποιώντας την αποθηκευμένη ενέργεια για να πυροδοτήσουν χημικές αντιδράσεις.
