Și bacteriile pot deveni furioase: Un studiu recent ar putea contribui la înțelegerea toleranței față de antibiotice

Celulele identice genetic dintr-o comunitate bacteriană au reacții diferite, unele comportându-se mai liniștit, altele producând toxinele care ne fac să ne simțim rău – se arată într-o nouă descoperire, realizată de cercetători de la UNC, Harvard, Princeton și Danisco Animal Nutrition folosind o tehnologie recent dezvoltată.

Cercetătorii compară această temă, în glumă, cu atitudinea agresivă, irascibilă, din comportamentul uman în timpul senzației de foame; o cercetare recentă realizată de prof. dr. Adam Rosenthal, de la Departamentul de Microbiologie și Imunologie al centrului american UNC, a observat că anumite celule bacteriene se înfometează eliberând toxine dăunătoare în corpul nostru atunci când sunt lipsite de anumiți nutrienți – anunță UNC Health.

Studiul ar putea duce spre noi răspunsuri privind toleranța la antibiotice

„Bacteriile se comportă mult mai diferit decât credeam în mod tradițional. Chiar și atunci când studiem o comunitate de bacterii care sunt toate genetic identice, nu toate acționează la fel. Am vrut să aflăm de ce”, declară Adam Rosenthal.

Descoperirile, publicate în Nature Microbiology, sunt deosebit de importante pentru a înțelege cum și de ce amână comunitățile bacteriene sarcinile față de anumite celule – și căile prin care s-ar putea ajunge la noi modalități de a aborda toleranța la antibiotice.

Specialistul american a decis să analizeze mai atent de ce unele celule acționează ca „indivizi cu un comportament bun” iar altele ca „actori răi” care au sarcina de a elibera toxine în mediu și a selectat pentru studiu, în acest sens, Clostridium perfringens – o bacterie în formă de tijă, care poate fi găsită în tractul intestinal al oamenilor și al altor vertebrate, insecte sau în sol.

Descoperire ce ar putea revoluționa tratamentul cu antibiotice

Cu ajutorul unui dispozitiv numit generator de picături microfluidice, cercetătorii au reușit să dividă celulele bacteriene individuale; au descoperit astfel că celulele C. perfringens care nu produceau toxine erau bine hrănite cu nutrienți iar, pe de altă parte, cele producătoare de toxine păreau să nu dispună de acești nutrienți cruciali.

„Dacă dăm mai mulți dintre acești nutrienți poate că putem determina celulele producătoare de toxine să se comporte puțin mai bine” – a subliniat Adam Rosenthal.

Cercetătorii au expus apoi celulele „actori răi” la o substanță numită acetat iar ipoteza lor s-a confirmat: nivelul de toxine a scăzut în întreaga comunitate iar numărul de „actori răi” a scăzut.

Rezultatele uimitoare ar putea ajuta și fermierii să evite antibioticele în crescătoriile de păsări pentru industria alimentară

După ce s-a observat că nutrienții joacă un rol semnificativ în toxicitate, cercetătorul de la UNC se întreabă dacă există factori speciali găsiți în mediu care ar putea „activa” producția de toxine în alte tipuri de infecții sau dacă această nouă constatare este valabilă doar pentru C. perfringens  – notează sursa citată.

Potrivit autorului studiului, introducerea nutrienților în bacterii ar putea oferi un nou tratament alternativ atât pentru oameni cât și pentru alte ființe. De exemplu, Clostridium perfringens este un dușman puternic în crescătoriile de găini iar pe măsură ce industria alimentară se îndepărtează de utilizarea antibioticelor, păsările de curte sunt lăsate fără apărare înaintea unei boli fatale care se răspândește rapid. Astfel, descoperirile amintite ar putea oferi fermierilor un nou instrument de reducere a bacteriilor patogene fără utilizarea antibioticelor.

Tratamentul cu antibiotice câștigă o nouă treaptă de abordare

Descoperirile recente ale echipei UNC sunt folosite în analizarea toleranței la antibiotice ce apare atunci când unele bacterii sunt capabile să evite ținta medicamentului, chiar și atunci când comunitatea nu a dezvoltat mutații pentru a face toate celulele rezistente la un antibiotic; o astfel de toleranță poate duce la un tratament mai puțin eficient pentru că mecanismele care controlează toleranța nu sunt bine înțelese ceea ce face ca observarea acestor comunități bacteriene să fie din ce în ce mai complexă pentru a le înțelege comportamentele, subliniază site-ul centrului medical de peste ocean.