EVO KAKO ANTIBIOTICI UBIJAJU BAKTERIJE Naučnici prikazali kako prodiru u unutrašnjost ćelija OVAKO TO FUNKCIONIŠE

Antibiotici, nazvani polimiksini, posmatrani su kako primoravaju oklopljene membrane bakterijskih ćelija ešerihije koli da formiraju izbočine i mehuriće. Zatim bakterije odbacuju svoje spoljašnje membrane, čime se stvara prostor kroz koji antibiotik može da uđe u ćeliju.

„Bilo je neverovatno videti dejstvo antibiotika na površini bakterije u realnom vremenu“, izjavila je koautorka studije Karolina Boreli, doktorandkinja biofizike i mikrobiologije na Univerzitetskom koledžu u Londonu.

Gram-negativne bakterije su široka klasa mikroorganizama koje oko svake ćelije imaju dve membrane, između kojih se nalazi ćelijski zid. Ešerihija koli, salmonela i šigela – vrsta bakterije koja izaziva dizenteriju – samo su neki od primera gram-negativnih bakterija.

Polimiksini mogu pomoći u lečenju infekcija koje izazivaju gram-negativne bakterije otporne na druge antibiotike. Oni deluju tako što napadaju spoljašnju od dve bakterijske membrane, koja funkcioniše kao oklop i sprečava ulazak antibiotika. Međutim, tačan način na koji antibiotici uspevaju da probiju taj oklop nije bio u potpunosti poznat.

„Polimiksini su važna linija odbrane protiv gram-negativnih bakterija koje izazivaju mnoge smrtonosne infekcije otporne na lekove. Važno je da razumemo kako oni funkcionišu“, rekao je koautor studije Bart Hogenbum, biofizičar sa UCL-a.

U novoj studiji, objavljenoj u časopisu Nature Microbiology, tim istraživača je zabeležio slike antibiotika u akciji. Koristeći tehniku poznatu kao mikroskopija atomskih sila, naučnici su pomicali mikroskopsku iglu napred-nazad preko bakterija da bi mapirali njihove oblike. To im je omogućilo da vide promene na bakterijama dok ih je polimiksin napadao.

Istraživači su otkrili da su polimiksini naterali ešerihiju koli da brzo razvije male izbočine i neravnine na spoljašnjoj membrani. Kako su se te izbočine povećavale, bakterije su odbacivale svoj oklop, ostavljajući pukotine kroz koje je antibiotik mogao da uđe i uništi ćeliju.

„Naše slike bakterija direktno pokazuju koliko polimiksini mogu da nadvladaju bakterijski oklop. Kao da je ćelija primorana da proizvodi ‘cigle’ za svoj spoljašnji zid tolikom brzinom da se zid raspada, omogućavajući antibiotiku da prodre unutra“, rekla je Boreli.

Važno je napomenuti da polimiksini mogu da napadnu samo bakterije koje se aktivno razmnožavaju, ne i one koje su u stanju mirovanja. Bakterije ponekad ulaze u stanje mirovanja kako bi preživele teške uslove, opstajući godinama bez ishrane, rasta ili razmnožavanja, da bi se ponovo „probudile“ kada uslovi postanu povoljniji.

Tokom tog stanja, bakterije ne mogu da obnavljaju svoj spoljašnji oklop, pa antibiotik ne može da deluje na isti način kao kod aktivno rastućih bakterija.

„Naš sledeći izazov je da ove nalaze iskoristimo kako bismo antibiotike učinili još efikasnijima. Jedna od strategija mogla bi biti da se terapija polimiksinima kombinuje — paradoksalno sa tretmanima koji podstiču proizvodnju oklopa i/ili ‘bude’ uspavane bakterije, kako bi se i te ćelije mogle eliminisati“, rekao je Hogenbum.

RTS