'צרבת' עוזרת לחיידקים לשרוד טיפול אנטיביוטי

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


אפילו בריכוז גבוה, אנטיביוטיקה לא תהרוג את כל החיידקים. תמיד יש מעט ניצולים, אפילו באוכלוסיית חיידקים זהה מבחינה גנטית. מדענים ב-KU Leuven (בלגיה) ובאוניברסיטת חרונינגן (הולנד) גילו שלשורדים הללו יש תכונה משותפת: הם צוברים חומצה בתאים שלהם, מה שמכבה את סינתזת החלבון שלהם. תוצאות אלו עשויות להוביל לשיפור הטיפולים האנטי-מיקרוביאליים, ופורסמו ב תקשורת טבע ב-27 בינואר.

חיידקים ומיקרואורגניזמים אחרים עלולים להפוך לעמידים לאנטי-מיקרוביאליים, שזו בעיה הולכת וגוברת ברפואה. למרות שתרופות אנטי-מיקרוביאליות חדשות הן פתרון אחד, אנו יכולים גם לסייע במניעת התפתחות עמידות על-ידי אימוץ משטרי טיפול טובים יותר תוך שימוש בתרופות אנטי-מיקרוביאליות קיימות. אבל הצעד הראשון בהתפתחות העמידות אינו מובן היטב, מסביר ברם ואן דן ברג, פוסט דוקטורט במרכז למיקרוביולוגיה ב-VIB — KU Leuven (בלגיה): "התאים צריכים לשרוד טיפול אנטיביוטי ראשוני לפני שהם הופכים להיות עמיד לטיפולים עתידיים. רציתי להבין למה התאים האלה שורדים״.

מוטציות

בעבודה קודמת ציין ואן דן ברג כי בתרביות שיבוטים של חיידקים (בהן כל התאים זהים מבחינה גנטית), יש תמיד כמה תאים ששורדים טיפול באנטיביוטיקה. ״אולי אחד מכל אלף תאים, או אפילו רק אחד מכל מאה אלף, ישרוד. תרבתנו את השורדים האלה וטיפלנו בהם שוב, כדי לפתח במעבדה חיידקים עמידים יותר לאנטיביוטיקה״. לאחר מספר ימים בלבד של התפתחות מכוונת זו באמצעות טיפול והתאוששות, כבר עד 50% מכלל התאים ישרדו את האנטיביוטיקה.

בעבודה הנוכחית, ניתוח גנטי הראה כי השורדים הללו חולקים מוטציות במערכת תאית חיונית אחת: קומפלקס נשימה I. זהו חלק חיוני במנגנון המניע את ייצור האנרגיה בחיידקים ומעבר לכך. באופן ספציפי, המוטציות חסמו את היכולת של קומפלקס זה לשאוב פרוטונים מהתאים. זה יכול להוביל לצרבת חמורה, שכן התאים אינם יכולים להיפטר מהצטברות חומצה.

חוּמצִיוּת

"תהינו איך זה יכול להוביל להישרדות מוגברת", מסביר ואן דן ברג. הפתרון התחיל באופן חלקי במקרה במהלך פגישה בכנס בשוויץ בין המנחה שלו יאן מיצ'ילס למתיאס היינמן, מומחה למטבוליזם של תאים ופרופסור לביולוגיה של מערכות מולקולריות באוניברסיטת חרונינגן. Michiels נשא הרצאה על חומצה תאית, היינמן הציג נתונים שהראו שבעיה בחילוף החומרים עלולה להוביל לסבילות נגד אנטיביוטיקה. שני המדענים הגיעו למסקנה שהם חוקרים את אותה תופעה אך מנקודות מבט שונות.

זה היה בשנת 2018 ונדרשה עבודת מעבדה רבה מכמה חוקרים כדי לחבר את התצפיות שלהם ולקבוע כיצד תאים בורחים מההשפעות הקטלניות של אנטיביוטיקה. היינמן: ״כל הפרעה מטבולית תוביל לעלייה בחומציות בתוך התאים. כשמקומפלקס הנשימה אני לא יכול לשאוב את הפרוטונים החוצה, החומציות תמשיך לעלות. בסופו של דבר, זה מוביל להשבתה מלאה של כל התהליכים המבוססים על חלבון ושל סינתזה של חלבונים חדשים. זה הופך את האנטיביוטיקה המשומשת לחסרת תועלת, שכן מנגנון הפעולה שלהן הוא הפרעה לסינתזת חלבון.'

הִתנַגְדוּת

כך התפתחו המוטנטים היפר סובלניים במעבדה, שרדו את הטיפול. לאחר שהאנטיביוטיקה הוסרה והבעיה המטבולית שוחזרה, החומציות הופחתה והתאים מופעלים מחדש. ואן דן ברג: "לא חקרנו איך הם אז רוכשים עמידות, אבל ישנם מסלולים שונים שעשויים להוביל לכך, כמו עלייה בשיעור המוטציות הנגרמת מלחץ, או פשוט משחק מספרים: יותר תאים שורדים והטיפול הדרוש הזמן מתארך, כך שגדל הסיכוי שאחד מהתאים הללו קולט התנגדות״. התגלית יכולה לעזור להילחם בעמידות לאנטיביוטיקה, למשל, על ידי הוספת תרופות קיימות המפחיתות חומציות בתאים.

היינמן ואן דן ברג מאמינים שיש עוד מה לגלות על מנגנוני הסובלנות הללו. ואן דן ברג: "פיתחנו הרבה מוטציות היפר סבילות אחרות עם מוטציות שונות, רובן במערכות הובלה של יונים או מולקולות טעונות. אני רוצה לברר יותר על אלה וכיצד ההובלה והאיזון של יונים משפיעים על סבילות לאנטיביוטיקה.

תרומות

המחקר עבור ה תקשורת טבע המאמר נערך בעיקר ב-KU Leuven ובאוניברסיטת חרונינגן, עם תרומות של מדענים מאוניברסיטת אלברט-לודוויגס של פרייבורג, גרמניה ומתקן הליבה של פרוטאומיקה, אוניברסיטת באזל, שוויץ.

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי אוניברסיטת חרונינגן. הערה: ניתן לערוך את התוכן לפי הסגנון והאורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2022-01-27 21:16:23

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר