Antybiotykooporność i utrata dostosowania
Rozprzestrzenianie się antybiotykooporności między różnymi populacjami bakterii jest niepokojącym zjawiskiem. Horyzontalny transfer genów polega na przenoszeniu mobilnych elementów materiału genetycznego, które mogą zawierać geny antybiotykooporności. Jeden z takich transferowalnych genów, transpozon koniugacyjny (cTn) Tn916, wykryto u wielu różnych bakterii. Tn916 jest odpowiedzialny za oporność tetracyklinę i inne antybiotyki. W finansowanym przez UE projekcie BIOCHARGE badano rodzaj Enterococcus, do którego należą liczne gatunki bakterii, występujących zwykle w jelitach ludzi i zwierząt. Istnieje więcej niż 17 takich gatunków, lecz E. faecalis i E. faecium najczęściej powodują infekcje u ludzi. Ogólnie przyjmuje się, że uzyskanie antybiotykooporności prowadzi u bakterii do utraty dostosowania. Skupiając się na różnorodności Tn916 naukowcy badali wpływ nosicielstwa tego elementu genetycznego na przetrwanie 100 szczepów opornych na tetracyklinę, w tym 7 różnych szczepów enterokoków. Badacze namnażali podobne do Tn916 transpozony koniugacyjne techniką PCR, a następnie analizowali polimorfizmy długości fragmentów restrykcyjnych. W przypadku 100 szczepów wywodzących się z Chin, Danii, Anglii, Portugalii, Hiszpanii, Szwecji oraz Stanów Zjednoczonych różnorodność Tn916 okazała się zadziwiająco mała. Wśród innych rodzajów, takich jak występujące w jamie ustnej Streptococcus, zmienność tych elementów jest dużo większa. Porównując wzrost bakterii z tej samej rodziny przenoszących Tn916 lub inny element, Tn6000, naukowcy odkryli u tych pierwszych duże koszty biologiczne. Nosicielstwo Tn6000 wiązało się z kosztem dostosowania wynoszącym tylko około 3%, lecz w przypadku Tn916 wyniósł on aż 16,7%. Dalsze badania ujawniły, że włączenie Tn916 do bakterii powoduje naprawdę wysoki koszt początkowy — do 46%. Jakkolwiek, po zaledwie 700 pokoleniach w nieobecności tetracykliny koszt obniżył się, co wyjaśnia ogólnoświatowe rozpowszechnienie Tn916. Używając mutacji knock-out badacze odkryli również, że stabilność jednostki oporności wyniosła 100%. Wyniki projektu BIOCHARGE pokazują, że bakteria w bardzo krótkim czasie może zaadaptować się do utraty dostosowania biologicznego wynikającej z pobrania genów oporności. Jako że u bakterii jelitowej Enterococcus geny oporności pozostają stabilne, zaprzestanie powszechnego stosowania tetracykliny najprawdopodobniej nie zmniejszy występowania tego typu oporności.
Słowa kluczowe
Antybiotykooporność, zwalczanie oporności, tetracyklina, Enterococcus, dostosowanie biologiczne
