Σημαντικό βήμα προόδου στην καταπολέμηση της αντοχής των βακτηρίων στα αντιβιοτικά

Η ανθεκτικότητα των βακτηρίων απέναντι στα αντιβιοτικά είναι παγκόσμιο πρόβλημα. Η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας εκτιμά ότι, για τη φυματίωση μόνο, η αντίσταση των βακτηρίων στα αντιβιοτικά κοστίζει ετησίως το θάνατο 150.000 ανθρώπων.

Η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας (ΠΟΥ) προειδοποιεί, μάλιστα, για «ένα σενάριο καταστροφής ενός κόσμου χωρίς αντιβιοτικά», στον οποίο η αντοχή των βακτηρίων απέναντι στη δράση των αντιβιοτικών θα μπορούσε να μετατρέψει τις κοινές λοιμώξεις σε δολοφόνους και τις χειρουργικές επεμβάσεις ρουτίνας σε επεμβάσεις υψηλού κινδύνου.

Ορισμένα είδη βακτηρίων αποτελούν πραγματική μάστιγα στο νοσοκομειακό περιβάλλον επειδή είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στα αντιβιοτικά και ως εκ τούτου είναι εξαιρετικά δύσκολο, αν όχι αδύνατο, να εξουδετερωθούν. Αυτή η ομάδα των βακτηρίων κατατάσσεται ως «gram-αρνητικά» επειδή τα κύτταρά τους έχουν διπλή μεμβράνη ή εξωτερικό στρώμα, σε σύγκριση με τα «gram-θετικά» βακτήρια που έχουν μόνο μία εξωτερική στρώση.

Στα gram-αρνητικά βακτήρια δεν είναι μόνο δύσκολη η διείσδυση, λόγω της διπλής μεμβράνης τους, αλλά επιπρόσθετα έχουν αποτελεσματικές «αντλίες», οι οποίες απορρίπτουν γρήγορα οτιδήποτε παρεμβαίνει στη δραστικότητα της πρωτεΐνης που βρίσκεται μέσα στο κύτταρο και στην ανάπτυξη του προστατευτικού κυτταρικού τοιχώματος.

Η έρευνα που χρηματοδοτήθηκε από το Wellcome Trust, δίνει για πρώτη φορά μια σαφή εικόνα για το πώς αυτές οι αντλίες συνεργάζονται για να μεταφέρουν τα αντιβιοτικά έξω από το κύτταρο. Τα παραδείγματα των gram-αρνητικών βακτηρίων συμπεριλαμβάνουν αυτά που προκαλούν τροφική δηλητηρίαση, μηνιγγίτιδα, γονόρροια και αναπνευστικά προβλήματα. Δεδομένου ότι το αντιβιοτικό είναι ένας παράγοντας παρεμβολής, πολλά από αυτά τα παθογόνα βακτήρια χρησιμοποιούν τις αντλίες μεμβράνης για να μεταφέρουν το φάρμακο έξω από το κύτταρο. Οι αντλίες αποτελούνται από τρεις διαφορετικές πρωτεΐνες που βρίσκονται μέσα στο κύτταρο και συνεργάζονται για το σκοπό αυτό.

Ο επικεφαλής της έρευνας, καθηγητής Αντριαν Γουόλμσλι, από τη Σχολή Βιολογικών και Βιοϊατρικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Durham εξηγεί:

«Οι ασθενείς με βακτηριακές λοιμώξεις αντιμετωπίζονται συχνά με αντιβιοτικά, αλλά δεδομένου ότι πολλά στελέχη είναι ανθεκτικά σε ένα ή περισσότερα απ’ αυτά τα φάρμακα, οι κλινικοί γιατροί συχνά προσπαθούν να ελέγξουν τις μολύνσεις συνταγογραφώντας ένα συνδυασμό διαφορετικών τύπων αντιβιοτικών με την ελπίδα ότι θα υπερισχύσουν οι μηχανισμοί αντίστασης. Αυτό κάποιες φορές λειτουργεί, αλλά κάποιες άλλες όχι. Οι αντλίες επιδεινώνουν την κατάσταση, καθώς μειώνουν την αποτελεσματική συγκέντρωση του φαρμάκου στο εσωτερικό του κυττάρου. Με τη διερεύνηση του τρόπου λειτουργίας αυτών των αντλιών, είμαστε σε θέση να προσδιορίσουμε τα μοριακά γεγονότα που εμπλέκονται στη σύνδεση και μεταφορά του αντιβιοτικού από το κύτταρο. Αυτή η πρόοδος στην κατανόηση θα μάς βοηθήσει στην ανάπτυξη αναστολέων των αντλιών».

Αυτό είναι σημαντικό, δεδομένου ότι αυτές οι αντλίες προβάλλουν συχνά αντίσταση σε πολλαπλά άσχετα με την περίσταση φάρμακα, κάτι που σημαίνει ότι θα μπορούσαν να είναι επίσης ανθεκτικές απέναντι σε νέα φάρμακα τα οποία δεν έχουν χρησιμοποιηθεί ποτέ ξανά».

Ο Δρ Βασίλι Μπάβρο από το Ινστιτούτο Μικροβιολογίας και Μόλυνσης στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ, τονίζει: «Αυτή η μελέτη επεκτείνει σε μεγάλο βαθμό την κατανόηση των μηχανιστικών πτυχών λειτουργίας των αντλιών και ιδιαίτερα τα ενεργειακά απαιτούμενα για τη συναρμολόγηση της αντλίας και τη μεταφορά. Με την αποσαφήνιση των περίπλοκων λεπτομερειών του τρόπου συνεργασίας αυτών των νανομηχανών, έχουμε τη δυνατότητα να μελετήσουμε το λειτουργικό τους κύκλο και να αναπτύξουμε προσεγγίσεις που θα μας επιτρέψουν να διαταράξουμε τη λειτουργία τους».

Ο Δρ Τεντ Μπιάνκο, αναπληρωτής διευθυντής του Wellcome Trust, δήλωσε: «Ενας κόσμος χωρίς αντιβιοτικά είναι ένας κόσμος όπου ακόμα και μια απλή χειρουργική επέμβαση γίνεται μια διαδικασία απειλητική για τη ζωή, όπου μια γρατσουνιά από ένα τριαντάφυλλο μπορεί να αποδειχθεί μοιραία και που οι ασθένειες όπως η φυματίωση θα επιστρέψουν με μια πρωτοφανή αγριότητα που θα θυμίζει παλιές κακές εποχές. Για το λόγο αυτό η βασική έρευνα για να κατανοηθούν οι μηχανισμοί της αντίστασης των βακτηρίων στα αντιβιοτικά είναι τόσο σημαντική. Μόνο όταν γνωρίζουμε τι έχουμε να αντιμετωπίσουμε, θα μπορέσουν οι ερευνητές να σχεδιάσουν νέους αντιβακτηριακούς παράγοντες που θα μας βοηθήσουν να κερδίσουμε ξανά τον πόλεμο κατά των βακτηριακών λοιμώξεων».