Naukowcy z Carnegie Mellon University odkryli mechanizm, który pozwala pewnym typom bakterii zaadaptować się do długotrwałej ekspozycji na antybiotyki poprzez zmianę kształtu komórek. Wyniki badań mogą mieć duże znaczenie m.in. dla terapii stosowanych w leczeniu zakażonych ran.
Prof. Shilditya Banerjee, główny autor projektu, oparł swoje badania na tezie, że kształt komórki może mieć duży wpływ na jej rozmnażanie i przetrwanie. Naukowiec badał w tym celu mechaniczne i fizyczne aspekty różnych procesów komórkowych. Celem przeprowadzonych przez niego badań było sprawdzenie, w jaki sposób ekspozycja na antybiotyki wpływa na tempo wzrostu i morfologię bakterii. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym „Nature Physics”.
Strategia obronna
Prof. Shilditya Banerjee przeprowadził badania we współpracy z naukowcami z University of Chicago. Do testów wykorzystano bakterie z rodzaju Caulobacter crescentus. Jak wyjaśnia prof. Banerjee, w trakcie badań udało się zaobserwować mechanizm wykorzystywany przez bakterie do obrony przed antybiotykami.
Naukowcy wykorzystali w badaniach jednokomórkowe eksperymenty i algorytmy modelowania teoretycznego. Podczas testów bakterie z rodzaju Caulobacter crescentus eksponowano powtarzalnie na niewielkie dawki chloramfenikolu (antybiotyku o działaniu bakteriostatycznym wobec szerokiego spektrum bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych). Ekspozycja na antybiotyk spowodowała, że komórki bakterii zmieniły kształt – stały się szersze i bardziej zakrzywione.
Jak wyjaśnia prof. Shilditya Banerjee, jest to mechanizm obronny pozwalający drobnoustrojom przetrwać ekspozycję na antybiotyk. Dzięki zmianie kształtu komórek bakterie osiągają wyższą krzywiznę i niższy stosunek powierzchni do objętości, co sprawia, że w miarę wzrostu komórek bakterii mniej cząsteczek antybiotyku przedostaje się przez ich powierzchnię. Dzięki temu bakterie wznawiają szybki wzrost i uodparniają się na działanie antybiotyku.
Duże znaczenie dla dalszych badań
Jak podkreśla prof. Shilditya Banerjee, wyniki uzyskane przez jego zespół mają duże znaczenie dla współczesnej medycyny, ponieważ jednym z jej największych problemów jest obecnie rosnąca lekooporność drobnoustrojów. Zdaniem badacza konieczne będą dalsze badania nad tym, jakie znaczenie ma kształt komórki dla tempa jej wzrostu i jak wpływa on na powstawanie oporności bakteryjnej.
Źródło: sciencedaily.com
Przeczytaj także: Choroba Rittera – jakie są jej przyczyny i jak ją leczyć?
