Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

NONANTIRES Wynik w skrócie

Project ID: 618095
Źródło dofinansowania: FP7-PEOPLE
Kraj: Zjednoczone Królestwo

Zewnątrzkomórkowe mechanizmy antybiotykooporności

Według danych Światowej Organizacji Zdrowia wielolekooporność jest jednym z największych wyzwań dla współczesnej medycyny. Koncentrując się na zdarzeniach zachodzących na zewnątrz komórki bakteryjnej, europejscy badacze starali się opracować alternatywne metody terapii.
Zewnątrzkomórkowe mechanizmy antybiotykooporności
W ciągu lat badań nad działaniem antybiotyków i opornością na nie koncentrowano się na najważniejszych aspektach czynnościowych wnętrza komórki bakteryjnej. Coraz więcej danych wskazuje jednak, że należy uwzględniać również zewnątrzkomórkowe czynniki oporności, do których należą molekuły wytwarzane przez bakterie, aby zakłócać działanie antybiotyków na zewnątrz komórki bakteryjnej.

Komórki o dużej antybiotykooporności, stanowiące niewielki procent heterogennej populacji, chronią stanowiące większość komórki o słabszej oporności oraz mniej oporne komórki innych gatunków. Wydaje się, że ochrona wynika z nasilonego wytwarzania i uwalniania molekuł bakteryjnych, które dyfundują w otoczeniu bakterii i warunkują zwiększoną antybiotykooporność.

Podczas finansowanego przez UE projektu NONANTIRES (Non-genetic mechanisms of intrinsic antimicrobial resistance) badano odpowiedzi bakterii na subletalne stężenia antybiotyków i uwalniane przez nie molekuły. Analizy prowadzono na Burkholderia cenocepacia, patogenie stwarzającym zagrożenie dla chorych na mukowiscydozę, który po narażeniu na antybiotyk wydziela putrescynę, będącą poliaminą, i bakteryjne białko z rodziny lipokalin, BcnA.

Po zbadaniu mechanizmu działania obu tych molekuł okazało się, że chronią zarówno komórki bakteryjne, przez które są wytwarzane, jak i bardziej wrażliwe komórki bakteryjne w otoczeniu, przed śmiercią spowodowaną narażeniem na antybiotyk. Ustalono, że putrescyna zapobiega wiązaniu antybiotyku na powierzchni komórek bakteryjnych oraz łagodzi uszkodzenia oksydatywne w ich wnętrzu. Najpowszechniejszy patogen u chorych na mukowiscydozę, Pseudomonas aeruginosa, również wytwarza w nadmiarze putrescynę po narażeniu na antybiotyk.

Odkryto, że białko BcnA jest silnie zachowawcze u bakterii i należy do dużej rodziny zachowawczych białek hipotetycznych (YceI). Niektóre białka YceI mogą wiązać molekuły amfifilowe i dokonywać sekwestracji toksycznych kwasów tłuszczowych lub amidów, podczas gdy inne oddziałują z lipidami z grupy izoprenoidów i herbicydami chlorofenoksylowymi.

Co ciekawe, naukowcy zaobserwowali in vitro i in vivo, że niektóre witaminy i niezbędne mikroelementy w żywności mogą niweczyć efekt antybiotykooporności uwarunkowanej przez lipokaliny bakteryjne. Ta intrygująca właściwość przełoży się na nowe metody zwalczania antybiotykooporności.

Podsumowując, projekt NONANTIRES dostarczył przekonujących dowodów na współpracę między populacjami bakteryjnymi podczas narażenia na antybiotyki. Jako że problem silnej wielolekooporności narasta wraz z pojawianiem się nowych Gram-ujemnych patogenów bakteryjnych, prace projektu NONANTIRES mogą potencjalnie przełożyć się na odkrycie nowych, skuteczniejszych antybiotyków.

Powiązane informacje

Tematy

Life Sciences

Słowa kluczowe

Antybiotykooporność, bakteria, mukowiscydoza, putrescyna, lipokalina, BcnA, witamina
Numer rekordu: 188721 / Ostatnia aktualizacja: 2016-10-26
Dziedzina: Biologia, Medycyna