Nowe informacje na temat tłumienia zjawiska oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe
Wankomycyna jest antybiotykiem stosowanym w warunkach klinicznych do leczenia zagrażających życiu zakażeń bakteryjnych, w tym takich wywoływanych przez gronkowca złocistego opornego na metycylinę, po który sięga się w ostateczności. Jednak u gronkowca złocistego i innych istotnych patogenów z rodzaju enterokoków, które prowadzą do niebezpiecznych zakażeń szpitalnych, stwierdzono oporność na wankomycynę. Tak jak w przypadku oporności na każdy inny środek przeciwdrobnoustrojowy, oporność na wankomycynę jest powodowana przez skupiska genów, które mogą być przenoszone między różnymi gatunkami bakterii.
Wgląd w mechanizm tłumienia oporności na wankomycynę
Najnowsze dowody wskazują na to, że fosforan nieorganiczny wywołuje nadwrażliwość na wankomycynę u opornych gatunków, które posiadają wszystkie skupiska genów oporności na wankomycynę, co sugeruje, że ten składnik odżywczy odgrywa kluczową rolę w tłumieniu oporności na wankomycynę. Skłoniło to naukowców pracujących w ramach projektu Vanrestrep do zbadania wpływu dostępności fosforanu nieorganicznego na mechanizm oporności na wankomycynę. Badania podjęto przy wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”, z wykorzystaniem modelu Gram-dodatniej bakterii Streptomyces coelicolor. „Naszym celem było zrozumienie mechanizmu tłumienia oporności na wankomycynę u tego opornego gatunku”, wyjaśnia badacz Fernando Santos-Beneit. Członkowie projektu opracowali narzędzie do ekspresji genu reporterowego w celu oceny warunków wymaganych dla tego zjawiska tłumienia in vivo i in vitro. Zastosowali oni również strategie inżynierii genetycznej oraz analizę sekwencjonowania nowej generacji w celu porównania genomów specjalnie wybranych zmutowanych szczepów. Odkryli, że szczepy bakterii S. coelicolor z mutacjami w genie vanS mogą ocalić zjawisko oporności w podłożach o wysokiej zawartości fosforanów nieorganicznych. VanS jest białkiem wykrywającym znajdującym się w błonie, które w połączeniu z regulatorem transkrypcji VanR indukuje geny odpowiedzialne za oporność na wankomycynę w odpowiedzi na jej podanie. Zachowanie oporności na wankomycynę zaobserwowano również u szczepów z mutacjami w genach SCO2594 i SCO1213, które kodują enzymy modulujące osłonę komórek bakteryjnych. Zmiany ładunku w osłonie komórki bakteryjnej mogą wzmocnić lub osłabić niespecyficzne wiązanie naładowanych antybiotyków, takich jak wankomycyna, ze ścianą komórkową. „Obserwacja ta wskazuje na znaczenie warunków odżywczych podłoża hodowlanego, które często decydują o składzie ściany komórkowej, i wzorcu oporności bakterii na antybiotyki”, podkreśla Santos-Beneit.
Znaczenie projektu i dalsze plany
Walka z narastającym problemem oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe okazała się być trudna. Istnieje aktywna dziedzina badań naukowych zajmująca się badaniem związków, które zakłócają działanie mechanizmów oporności i znacznie przedłużają stosowanie istniejących leków. Dlatego też określenie mechanizmów oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe i sposobu ich regulowania ma zasadnicze znaczenie. „W ramach projektu Vanrestrep wykazano, że oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe jest zjawiskiem dynamicznym i może podlegać wpływowi odżywiania, co skłania nas do ponownego przyjrzenia się istniejącym protokołom badań nad opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe", podsumowuje Santos-Beneit. W rzeczy samej, standardowe metody badania wrażliwości na środki przeciwdrobnoustrojowe obejmują podłoża zawierające fosforany nieorganiczne, które mogą mieć wpływ na wyniki końcowe. Dlatego też należy opracować i opatentować pożywki o nowym składzie, które umożliwiają uzyskanie powtarzalnych i niezmiennych wyników w szerokim zakresie warunków odżywczych, antybiotyków i bakterii chorobotwórczych. W tym celu projekt Vanrestrep został wybrany do europejskiej inicjatywy Radar Innowacji i wprowadzenia na rynek, aby uzyskać dostęp do klientów, inwestorów i wysokiej klasy usług coachingowych w celu komercjalizacji swoich rezultatów.
Słowa kluczowe
Vanrestrep, oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe, oporność na wankomycynę, fosforan nieorganiczny, Streptomyces coelicolor, oporność na antybiotyki
