Žmonės vartoja per daug antibiotikų, todėl įvairios bakterijos prisitaiko ir išmoksta išvengti didžiausių savo priešų. Jos ne tik apgaudinėja organizmą imituodamos savo mirtį (nustoja augti), bet ir gali pakeisti savo formą. Skaičiuojama, kad antibiotikams atsparios bakterijos atsakingos už 700 tūkst. mirčių kasmet, skelbia „The Converstation“.
Prognozuojama, kad bakterijos darysis vis sumanesnės, o 2050 metais nuo jų sukeltų ligų gali mirti ir daugiau kaip 10 milijonų žmonių. Būtent todėl mokslininkai siekia kuo geriau suprasti bakterijų elgseną ir užkirsti tam kelią.
Keičia ir genomą, ir formą
Kartais bakterijos tiesiog pakeičia genomą, kad išvystytų atsparumą antibiotikams, kartais jos apsimeta neaktyviomis, tačiau naujausi Niukaslo universiteto mokslininkų tyrimai parodė, kad bakterijos gali pakeisti savo formą.
Tokiu atveju antibiotikai bakterijos neatpažįsta, ji gali toliau augti, be to, nereikia jokių genetinių pokyčių.
Bakterijas supa unikali ląstelės sienelė, kuri ir suteikia jai konkrečią formą. Žmogaus ląstelės tokios sienelės neturi, todėl imuninė sistema gana lengvai atpažįsta bakterijas. Į unikalias bakterijų sieneles nutaikomi ir antibiotikai, pavyzdžiui, penicilinas, kuris nepadaro didesnės žalos žmogaus organizmui, tačiau sunaikina bakteriją.
Kartais bakterijos sugeba išlikti ir neturėdamos apsauginės sienelės. Jei aplinkos sąlygos yra palankios, bakterija gali įgauti vadinamąją „L“ formą. Tokias bakterijas 1935 metais atrado Emmy Klieneberger-Nobel.
Laboratorijose, norėdami sukurti tinkamą aplinką bakterijai, mokslininkai dažniausiai panaudoja cukrus, o žmogaus kūne tokiam formos pasikeitimui tinkamesnę aplinką gali sukurti antibiotikai.
Nors bakterijos be sienelės yra gana pažeidžiamos, tačiau jas labai sunku surasti. Jos ne tik pasislepia nuo imuninės sistemos, tačiau į jas sudėtinga nukreipti ir antibiotikus.
Tokia pasislėpimo (pakeitus formą) taktika mokslininkus domina jau gana ilgai, tačiau tiesioginių įrodymų trūko.
Slėpynes padeda laimėti ir lietuvio kuriami zondai
Straipsnyje, kuris buvo publikuotas „Nature Communications“ moksliniame žurnale, mokslininkai pateikia tiesioginių įrodymų, kad daugybė bakterijų, pavyzdžiui, E. Coli ar Enterococcus, gali išgyventi pakeitę formą.
„To dar niekam nėra pavykę padaryti. Galėjome aptikti klastingas bakterijas panaudodami fluorescencinius zondus, kurie padėjo mums atpažinti bakterijų DNR“, – aiškino viena iš tyrimo autorių Katarzyna Mickiewicz .
Mokslininkės nuomone, atlikti eksperimentai parodė, kad reikėtų kurti ne tik bakterijos sienelę atakuojančius antibiotikus, bet ir tokius, kurie galėtų pasiekti „L“ formos bakterijas. Be to, naujieji antibiotikai turėtų būti bandomi daug labiau žmogaus organizmą primenančiomis sąlygomis.
Naujus fluorescencinius zondus, skirtus gyvoms ląstelėms vizualizuoti, kuria ir lietuvis Jonas Bucevičius, kuris dirba prestižiniame Maxo Plancko institute. „Fluorescencinis zondas įprastai susideda iš tam tikrų struktūrinių fragmentų – flurescencinių dažų, jungtuko ir ligando, kuris sąveikauja su dominančiu taikiniu ląstelėje. Fluorescenciniai dažai paprastai būna optimizuoti fotofizikinių parametrų požiūriu, tačiau geras fluorescencinis zondas turi atitikti aibę kitų parametrų, tokių kaip tirpumas vandeninėje terpėje, ląstelės membranos laidumas, turi nesąveikauti su kitais taikiniais, nesukurti per didelio fono, pasižymėti fluorogeniškumu, mažu toksiškumu ir daugeliu kitų savybių“, – straipsnyje, publikuotame Vilniaus universiteto svetainėje, aiškino tyrėjas.
Pasak jo, ląstelė yra sudaryta iš galybės skirtingų molekulinių darinių: baltymų, membranų, druskų, mažamolekulinių junginių ir t. t., o zondas sąveikaudamas turi sukurti fluorescencinį atsaką išskirtinai tik į dominantį ląstelės taikinį.
„Apskritai mano tyrimų tikslas yra sukurti „įrankių dėžę“, kurią pasitelkus būtų įmanoma greitai ir paprastai tyrinėti gyvybę mažiausiu įmanomu masteliu. Kalbant apie mažiausią mastelį – naudojantis naujausiais prof. S. W. Hello mikroskopijos metodais, skiriamoji geba gali pasiekti rekordinį 1 nm, o tai reiškia, kad net ir molekulinis mikroskopijos lygmuo pasidarė įmanomas, kadangi tokios skiriamosios gebos pakanka dviem fluorescuojančioms molekulėms atskirti“, – sakė jis.
Mokslininko teigimu, dėl fluorescencinių zondų ir superrezoliucijos mikroskopijos galime išvysti tai, ko net nenutuokiame esant, o svarbiausia, naudojant cheminio tipo zondus tai pasiekti įmanoma itin lengvai – be jokių ilgų ir brangių eksperimentų, tam tikrose ląstelių linijose ekspresuojant norimas žymes.
„Toks fundamentinis neatrastų vyksmų ląstelėje pažinimas gali atverti duris įvairiems naujiems gydymo būdams, sparčiai farmacinių preparatų paieškai, ankstyvajai vėžinių ir kitų susirgimų diagnostikai ir pan. “, – pridūrė jis.
Lrt.lt
