E.coli L-form dönüşmesi - duvardan duvarsız duruma. Kredi: Newcastle Üniversitesi, İngiltere
Bilim insanları ilk kez bakterilerin insan vücudundaki antibiyotikler tarafından tespit edilmekten kaçınmak için form değiştirebileceğini doğruladılar.
Tekrarlayan idrar yolu enfeksiyonu olan yaşlı hastalardan örnekler inceleyen Newcastle Üniversitesi ekibi, bu örnekler için en gelişmiş teknikleri kullandı. Bir bakterinin hücre duvarını kaybedebileceğini gözlemlediler - birçok antibiyotik grubunun ortak hedefi hücre duvarıdır.
Bakterinin “L-form değiştirme” olarak bilinen hücre duvarı olmadan hayatta kalma kabiliyeti hakkındaki düşüncelerini harekete geçiren Errington laboratuvarının araştırması, iki gün önce Nature Communications‘da yayınlandı.
Dünya Sağlık Örgütü, antibiyotik direncini bugün küresel sağlık, gıda güvenliği ve kalkınmaya karşı en büyük tehditlerden biri olarak tanımlıyor.
Baş yazar, Newcastle Üniversitesi’nden araştırmacı Dr. Katarzyna Mickiewicz: “Duvarın, yüksek viskoziteli bir ceket giyen bakteri gibi olduğunu hayal edin. Bu onlara düzenli bir şekil verir (örneğin bir çubuk veya küre), onları güçlü kılar ve onları korur, aynı zamanda yüksek oranda görünür hale getirir - özellikle insan bağışıklık sistemi ve penisilin gibi antibiyotikler için."
“Gördüğümüz şey, antibiyotiklerin varlığında bakterilerin, oldukça düzenli duvarlı bir formdan tamamen rastgele, hücre duvarı eksikliği olan L-formunda bir etki oluşturabildiği, sarı ceketi tutabildiği ve kendi içlerinde saklayabileceğidir.”
“Bu formda vücut bakterileri kolayca tanıyamaz, bu yüzden onlara saldırmaz - ve antibiyotik de kullanmaz.”
L formu — İşte karşınızda
Çalışmalarla elde edilen örnekleri kullanan araştırmalar, antibiyotiklerin varlığında –UTI hastalarında olduğu gibi- olduğunu göstermiştir. Penisilin veya başka bir hücre duvarı hedefleyen antibiyotiğin alınmasında - bakteri genellikle antibiyotiğin hedefi olan hücre duvarını kaybederek formunu değiştirebilir.
Bu video, antibiyotik çıkarıldıktan sonra ozmoprotektif ortamda L formundan duvar formuna geçişi yakalar. Kredi: Newcastle Üniversitesi, İngiltere
2018’de Cell’de (10.1016 / j.cell.2018.01.021) çıkan daha önceki bir yayında, Errington ekibi, bağışıklık sistemimizin de L-form değişimini indükleyebileceğini, ancak antibiyotiklerle tedavinin çok daha derin olduğunu göstermiştir. Mevcut çalışma, tipik olarak E. coli, Enterococcus, Enterobacter ve Staphylococcus gibi UTI’lerle ilişkili çeşitli bakteri türlerinin L formlarının, çalışmaya katılan 30 hastanın 29’unda tespit edilebildiğini göstermiştir.
Bu L-formunda bakteriler zayıftır, ancak bazıları vücutta saklanarak hayatta kalır.
Araştırma aynı zamanda ilk kez videoda yakalandı, LTI bakteri antibiyotik gittikten sonra bir hücre duvarı yeniden oluşturan UTI (İdrar yolu enfeksiyonu) hastalarından izole edildi - bu süreç sadece 5 saat sürdü. Ekip ayrıca şeffaf zebra balığı modelinde doğrudan bir mikroskopi ile L-form değiştirmenin sadece laboratuardaki yapay koşullarda değil tüm canlı organizma bağlamında mümkün olduğunu gösterebildi.
Dr. Mickiewicz şöyle açıkladı: “Sağlıklı bir hastada bu, muhtemelen L-formundaki bakterilerin konakçılarının bağışıklık sistemi tarafından tahrip edileceği anlamına gelir. Fakat zayıflamış veya yaşlı bir hastada, numunelerimizdeki gibi, L-formundaki bakteriler de Daha sonra hücre duvarlarını yeniden şekillendirebilirler ve hasta yine başka bir enfeksiyonla karşı karşıya kalır ve bu yinelenen İYE’leri olan insanları görmemizin ana nedenlerinden biri olabilir.
“Doktorlar için bu, bir kombinasyon tedavisini düşünmek anlamına gelebilir - yani hücre duvarına saldıran bir antibiyotik, daha sonra herhangi bir gizli L-formunda bakteri için farklı bir tip, yani hücre zarının içindeki RNA veya DNA’yı hedefleyen.”
Teşhis
Araştırma aynı zamanda L-form bakterilerin hastanede kullanılan geleneksel yöntemlerle tanımlanmasının zor olduğunu ortaya koymuşlardır.
Zayıf L-formundaki bakterileri desteklemek ve laboratuarda tanımlanmalarını sağlamak için özel bir ozmoprotektif tespit yöntemine ihtiyaç vardı.
Ekip, tedavi gören hastalarda denemelerle araştırmayı ilerletecek.