Az antibiotikumok inverz hatása
A tetraciklinre rezisztens E. coli baktériumoknak jobb az osztódási képességük, és nagyobb sejtsűrűséget képesek elérni.
Az antibiotikumok feladata a kórokozók elpusztítása, vagy szaporodásuk gátlása. Azonban ha a baktériumoknak sikerül védekező mechanizmust kifejleszteniük, nem csak rezisztenssé válhatnak, de bizonyos körülmények között még nagyobb sejtsűrűséget is elérhetnek, mint korábban. Ez derül ki brit tudósok laboratóriumi kísérleteiből, melyek során tetraciklinnel szemben rezisztens E. coli baktériumokat vizsgáltak. Korábban azt feltételezték, hogy a szelekció során kialakult rezisztencia-mechanizmus nagy energiafelhasználással jár, ami antibiotikum hiányában hátrányos lehet a baktérium számára. De úgy tűnik, hogy ezt a baktériumok további mutációkkal kompenzálni tudják. Az új eredményeknek a terápiás antibiotikum-kezelések során lehet gyakorlati hasznuk.
Robert Beardmore (University of Exeter) a Nature Ecology & Evolution-ben számol be eredményeikről, amely szerint az E. coli baktériumok további előnyöket is szereznek, amikor rezisztenssé válnak az antibiotikummal szemben. A kutatócsoport négy nap alatt e baktériumok több törzsét is kitenyésztette. Eközben a tápoldathoz 12 óránként az antibiotikumok tetraciklin csoportjába tartozó doxiciklint adtak. A kiválasztott dózis megfelelt az antibiotikumterápia alatt a vérben elért koncentrációnak. A tetraciklin blokkolja a fehérjeképzést, és ezáltal gátolja a sejtosztódást, de nem pusztítja el a sejtet. Az antibiotikum tartós hatása egy evolúciós folyamatot indított el. Az állandó szelekciós nyomás miatt csak azok a baktériumok szaporodtak, amelyek egy mutáció révén rezisztenssé váltak, ami azt jelentette, hogy a bejutott doxiciklint rendkívül hatékonyan tudták ismét a sejten kívülre pumpálni.
Meglepő módon a rezisztens baktériumok nagyobb osztódási rátát mutattak, és mintegy háromszoros sejttömeget értek el, mint a kezdeti baktériumtörzs. Olyannyira, hogy a doxiciklin nélküli tápoldatban fejlődő későbbi generációik is megtartották ezeket a számukra előnyös tulajdonságokat. A kutatók azt is megvizsgálták, az evolúció során szerzett előny jár-e valamilyen hátránnyal. Összehasonlító DNS-elemzéssel két hátrányos tulajdonságot találtak, amelyek együtt járnak a rezisztencia öröklésével. Az egyik, hogy a baktériumok elveszítettek néhány gént, amelyek a nyálkaréteg – egy úgynevezett biofilm – felszínére való kapcsolódást teszik lehetővé. Ez a laboratóriumon kívül, más növekedési feltételek között negatív hatású lehet. A másik pedig az, hogy a rezisztens baktériumoknál a tápanyagszegény közegben a sejtosztódás késleltetve indult meg. Ez a hátrányos tulajdonság is megfigyelhető más életfeltételek között.
Az antibiotikum-terápiák miatt feltétlenül fontos lenne megakadályozni a rezisztens kórokozók szaporodását, mondja Mark Hewlet, a kutatócsoport egyik tagja. Ehhez döntő fontosságú egy hatékony antibiotikum bevetése a megfelelő dózisban, egy nem túl rövid, és nem túl hosszú időtartamon belül. Az ajánlások kidolgozásához azonban a különböző fajta antibiotikumokat vizsgáló speciális tanulmányok szükségesek.
Forrás: Wissenschaft aktuell
