Ένα βακτήριο 5.000 ετών είναι ήδη ανθεκτικό στα σύγχρονα αντιβιοτικά
Σπήλαιο πάγου Scărişoara στη Ρουμανία. Μία ομάδα άνοιξε μια τρύπα πάγου 25 μέτρων από την περιοχή του σπηλαίου που είναι γνωστή ως η Μεγάλη Αίθουσα. Πηγή: Păun VI.
Ένα βακτήριο 5.000 ετών που είχε καταψυχθεί σε σπηλιά στη Ρουμανία είναι ήδη ανθεκτικό στα σύγχρονα αντιβιοτικά.
Ένα μικρόβιο σε παγωμένη σπηλιά φέρει αρχαίες άμυνες - και υπονοεί νέα φάρμακα.
Στην οροσειρά Απουσένι της Ρουμανίας, ένα σπήλαιο διατηρεί ένα σώμα από πολυετή πάγο, περίπου στο μέγεθος μιας πολυκατοικίας. Μέσα σε αυτό το κατεψυγμένο αρχείο στο Παγωμένο Σπήλαιο Scărişoara, οι ερευνητές ανακάλυψαν ένα νέο ζωντανό βακτήριο που παρουσιάζει αντοχή σε πολλά αντιβιοτικά που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη ιατρική.
Το πρόβλημα είναι ότι αυτό το μικρόβιο, που ονομάζεται Psychrobacter SC65A.3, ανακτήθηκε από πάγο σπηλαίου περίπου 5.000 ετών. Σε δοκιμές, διαπιστώθηκε ότι αντιστάθηκε σε 10 αντιβιοτικά που εκτείνονται σε 8 κατηγορίες φαρμάκων, παρά το γεγονός ότι υπήρχε πολύ πριν από την ανακάλυψη της πενικιλίνης ή οποιουδήποτε άλλου αντιβιοτικού.
Άγνωστο Σημείο Ρήξης
Για να φτάσει στα στρώματα όπου ήταν θαμμένος ο SC65A.3, η ομάδα άνοιξε μια τρύπα πάγου περίπου 25 μέτρων από μια περιοχή του σπηλαίου γνωστή ως η «Μεγάλη Αίθουσα». Αυτά τα στρώματα πάγου διατηρούν ένα κλιματικό χρονοδιάγραμμα που φτάνει περίπου 13.000 χρόνια πίσω. Το βακτήριο, ωστόσο, προήλθε από μια φέτα που χρονολογείται περίπου 5.335 ετών.
Πίσω στο εργαστήριο, οι επιστήμονες απομόνωσαν βακτηριακά στελέχη από τον πυρήνα και ανέλυσαν την αλληλουχία του γονιδιώματος του SC65A.3. Βρήκαν έναν συμπαγή κύκλο DNA μήκους περίπου 3,05 εκατομμυρίων ζευγών βάσεων, που περιείχε περισσότερα από 2.500 γονίδια, εκατοντάδες από τα οποία είχαν άγνωστες λειτουργίες.
Όταν καλλιέργησαν και εξέτασαν το βακτήριο έναντι 28 αντιβιοτικών, το SC65A.3 αντιστάθηκε σε 10, συμπεριλαμβανομένων φαρμάκων που χρησιμοποιούνται για σοβαρές λοιμώξεις. «Τα 10 αντιβιοτικά στα οποία διαπιστώσαμε αντοχή χρησιμοποιούνται ευρέως σε από του στόματος και ενέσιμες θεραπείες που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία μιας σειράς σοβαρών βακτηριακών λοιμώξεων στην κλινική πράξη», δήλωσε η ερευνήτρια Cristina Purcarea.
Το γονιδίωμα βοήθησε να εξηγηθεί το γιατί. Οι ερευνητές εντόπισαν 107 γονίδια που σχετίζονται με την αντοχή στα αντιμικροβιακά, συμπεριλαμβανομένων γνωστών τύπων που εμπλέκονται στην παρεμπόδιση των φαρμάκων, στην έξοδό τους από το κύτταρο ή στην τροποποίηση των στόχων των φαρμάκων.
Η ομάδα προέτρεψε επίσης να είναι προσεκτικοί όσον αφορά την υπερβολική αξιολόγηση των δοκιμών αντοχής. Επειδή δεν υπάρχουν τυποποιημένες ιατρικές οδηγίες για το Psychrobacter , οι ερευνητές έπρεπε να εκτιμήσουν πώς το βακτήριο μπορεί να ανταποκριθεί στα αντιβιοτικά συγκρίνοντάς το με παρόμοια βακτήρια, ένας σημαντικός περιορισμός κατά την αξιολόγηση του κινδύνου σε πραγματικό κόσμο.
Ένας διπλός πράκτορας
Η αντοχή στα αντιβιοτικά έχει γίνει ένα από τα καθοριστικά προβλήματα δημόσιας υγείας του 21ου αιώνα, λόγω της εκτεταμένης χρήσης αντιβιοτικών στην ιατρική και τη γεωργία και της ταχείας εξάπλωσης ανθεκτικών γονιδίων μεταξύ των βακτηρίων.
Τι πρέπει λοιπόν να συμπεράνουμε για ένα ανθεκτικό βακτήριο κλειδωμένο σε πάγο;
Οι συγγραφείς το παρουσιάζουν ως προειδοποίηση και ως ευκαιρία. «Εάν το λιώσιμο των πάγων απελευθερώσει αυτά τα μικρόβια, αυτά τα γονίδια θα μπορούσαν να εξαπλωθούν στα σύγχρονα βακτήρια, εντείνοντας την παγκόσμια πρόκληση της αντοχής στα αντιβιοτικά», δήλωσε η Purcarea.
Αυτό δεν σημαίνει ότι αρχαία «υπερμικρόβια» σύντομα θα κατακλύσουν τον κόσμο. Τα περισσότερα μικρόβια που απελευθερώνονται σε νέα περιβάλλοντα δεν ευδοκιμούν. Ωστόσο, οι ερευνητές αντιμετωπίζουν ολοένα και περισσότερο τα παγωμένα περιβάλλοντα, όπως το μόνιμα παγωμένο έδαφος, τους παγετώνες, τον πάγο των σπηλαίων, ως δεξαμενές γενετικού υλικού που θα μπορούσε, υπό τις κατάλληλες συνθήκες, να αναμειχθεί με τα σημερινά μικρόβια.
Αλλά αυτό που εξέπληξε τους ερευνητές είναι ότι το SC65A.3 όχι μόνο αντιστέκεται στα αντιβιοτικά αλλά φαίνεται επίσης να καταπολεμά επικίνδυνα βακτήρια.
Σε εργαστηριακές δοκιμές, εκχυλίσματα από το SC65A.3 ανέστειλαν 14 παθογόνα, συμπεριλαμβανομένων μελών της διαβόητης ομάδας ESKAPE που συχνά προκαλούν νοσοκομειακές λοιμώξεις, όπως τα Enterococcus faecium , Pseudomonas aeruginosa και Klebsiella pneumoniae .
Η ομάδα ανέφερε 11 υποψήφια γονίδια που συνδέονται με την παραγωγή αντιμικροβιακών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που σχετίζονται με γλυκοπεπτίδια και οδούς τύπου βακιτρακίνης.
Αυτή η διπλή φύση -ανθεκτική σε πολλά αντιβιοτικά έσχατης ανάγκης αλλά ικανή να καταστείλει άλλα εξαιρετικά ανθεκτικά μικρόβια - ταιριάζει με όσα έχουν μάθει οι επιστήμονες από τα εδάφη, τους ωκεανούς και άλλα οικοσυστήματα. Στη φύση, τα βακτήρια ανταγωνίζονται συνεχώς, αναπτύσσοντας χημικά όπλα και εξελίσσοντας άμυνες ως απάντηση. Τα ανθρώπινα αντιβιοτικά δεν εφηύραν αυτόν τον ανταγωνισμό των εξοπλισμών. Απλώς εισήλθαν σε αυτόν.
«Αυτά τα αρχαία βακτήρια είναι απαραίτητα για την επιστήμη και την ιατρική, αλλά ο προσεκτικός χειρισμός και τα μέτρα ασφαλείας στο εργαστήριο είναι απαραίτητα για τον μετριασμό του κινδύνου ανεξέλεγκτης εξάπλωσης», κατέληξε η Purcarea.
Γεωδίφης με πληροφορίες από το ZME Science
περισσότερα,