Nowa broń superbakterii

Amerykańscy badacze odkryli, że i bakterie potrafią być altruistami.

Najsilniejsze giną dla dobra kolonii, przekazując słabszym cząsteczkę oporności na antybiotyk. Opis tego nowego mechanizmu publikuje dzisiejszy numer „Nature”. W niekończącej się wojnie z bakteriami tracimy kolejne przyczółki. Nadużywanie antybiotyków sprawia, iż bakterie mu tują, nabierając oporności na te leki. Mutacje te z łatwością rozprzestrzeniają się w obrębie kolonii, co widać na przykładzie opornego na leczenie gronkowca złocistego (MRSA –methicyllinresistant Staphylococcus aureus), będącego zmorą szpitali na świecie. Miesiąc temu pisaliśmy w „Rzeczpospolitej” (w artykule „Atakowani przez drobnoustroje z piekła rodem”) o nowo odkrytym genie oporności o nazwie NCM-1, przywleczonym z Azji do Europy.

Gen ten przeistacza pospolite bakterie, takie jak pałeczka Escherichia coli (E. coli), w drobnoustroje zagrażające życiu. Przypadków uodparniania się drobnoustrojów na antybiotyki jest jednak tak wiele, że naukowcy zaczęli podejrzewać, iż stoi za tym coś więcej niż mutacje genetyczne. Nie mylili się. I znowu pomocna okazała się pałeczka coli. Jej oporny na antybiotyki szczep wzięła na warsztat grupa badaczy z uniwersytetów w Bostonie i Harvardzie kierowana przez prof. Jamesa J. Collinsa. Naukowcy obserwowali jej zmagania z antybiotykiem o nazwie norfloksacyna, starając się uchwycić moment powstawania mutacji oporności na ten lek. Odkryli coś zupełnie innego. Okazało się, że w całej kolonii tylko1 proc. bakterii wykazuje oporność, a cała reszta nie.


A jednak cała kolonia nie poddaje się antybiotykowi. – Normalnie szanse na przetrwanie miałyby tylko oporne odmiany, a bardziej wrażliwe wyginęłyby pod wpływem antybiotyku –tłumaczy prof. Collins. – Tymczasem słabsze bakterie nie tylko przetrwały, ale i dobrze się rozwinęły. Po głębszych analizach u nielicznych superbakterii badacze wykryli w końcu przyczynę. Było nią białko tryptofanaza, pod pływem którego powstają cząsteczki o nazwie indol. Inicjują one lawinę mechanizmów obronnych: zawierająca je bakteria nie dopuszcza antybiotyku do wnętrza komórki, a gdyby nawet dopuściła, to i tak nie byłby on skuteczny.

Dlaczego? Jak udowodnili wcześniej ci sami badacze, antybiotyki zwalczają drobnoustroje, przypuszczając na nie atak z pomocą wolnych rodników. Okazało się, że indol sprytnie radzi sobie z tym mechanizmem, tłumiąc go. Jednak jednostki produkujące tę niezwykłą cząsteczkę słono za to płacą. – Nie rosną tak, jak by mogły, ponieważ inwestują swoją energię w produkcję obronnych cząsteczek dla całej kolonii –mówi prof. Collins.