Βακτηριακός Ο λήθαργος είναι στρατηγική επιβίωσης ως απόκριση στην αγχωτική έκθεση σε αντιβιοτικά που λαμβάνονται από έναν ασθενή για θεραπεία. Τα αδρανή κύτταρα γίνονται ανεκτικά στα αντιβιοτικά και σκοτώνονται με βραδύτερο ρυθμό και μερικές φορές επιβιώνουν. Αυτό ονομάζεται «ανοχή στα αντιβιοτικά» που είναι σε αντίθεση με την αντίσταση στα αντιβιοτικά όταν βακτήρια αναπτύσσονται παρουσία αντιβιοτικών. Οι χρόνιες ή υποτροπιάζουσες λοιμώξεις αποδίδονται στην ανοχή στα αντιβιοτικά, για τις οποίες δεν υπάρχει αποτελεσματική θεραπεία. Η θεραπεία με φάγο έχει εξεταστεί από καιρό, αλλά τα αδρανοποιημένα βακτηριακά κύτταρα δεν ανταποκρίνονται και είναι ανθεκτικά σε γνωστούς βακτηριοφάγους. Επιστήμονες του ETH της Ζυρίχης εντόπισαν έναν νέο βακτηριοφάγο που αναπαράγεται μοναδικά σε καλλιέργειες βαθιάς σταθερής φάσης Pseudomonas aeruginosa. Ονομάστηκε «Paride», αυτός ο βακτηριοφάγος θα μπορούσε να σκοτώσει το P. aeruginosa σε βαθιά αδρανοποίηση με άμεση λυτική αντιγραφή. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτός ο νέος φάγος μείωσε τα βακτηριακά φορτία μέσω της συνέργειας φάγου-αντιβιοτικού όταν το αντιβιοτικό μεροπενέμης προστέθηκε στις καλλιέργειες. Προφανώς, ο νέος φάγος θα μπορούσε να εκμεταλλευτεί τα αδύναμα σημεία στη φυσιολογία των αδρανών βακτηρίων για να ξεπεράσει την ανοχή στα αντιβιοτικά. Αυτά τα αδύναμα σημεία θα μπορούσαν να αποτελέσουν στόχους νέας θεραπείας για χρόνιες λοιμώξεις που προκαλούνται από λανθάνοντα ή ανενεργά βακτήρια.
Τα περισσότερα βακτήρια στη Γη βρίσκονται σε αδρανή κατάσταση μειωμένης μεταβολικής δραστηριότητας ή σε εντελώς ανενεργή μορφή σπορίων. Τέτοιος βακτηριακός Τα κύτταρα μπορούν εύκολα να αναζωογονηθούν όταν καταστούν διαθέσιμα τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά και μόρια.
Βακτηριακός Ο λήθαργος ή η αδράνεια είναι η στρατηγική επιβίωσης ως απόκριση σε στρεσογόνες εξωτερικές περιβαλλοντικές συνθήκες όπως η πείνα ή η έκθεση σε αντιβιοτικά που λαμβάνονται από έναν ασθενή για θεραπεία. Σε μεταγενέστερη περίπτωση, τα αδρανοποιημένα κύτταρα γίνονται ανεκτικά στα αντιβιοτικά επειδή οι κυτταρικές διεργασίες στοχεύουν τα αντιβιοτικά για να σκοτώσουν βακτήρια απορρίπτονται. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται "ανοχή στα αντιβιοτικάΣτην περίπτωση αυτή τα βακτήρια σκοτώνονται με βραδύτερο ρυθμό και επιβιώνουν μερικές φορές (σε αντίθεση με την περίπτωση του αντοχή στα αντιβιοτικά όταν αναπτύσσονται βακτήρια παρουσία αντιβιοτικών). Οι χρόνιες ή υποτροπιάζουσες λοιμώξεις αποδίδονται σε λανθάνοντα βακτηριακά κύτταρα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά, τα οποία συχνά αναφέρονται ως «επίμονα», για τα οποία δεν υπάρχει αποτελεσματική θεραπεία.
Φαγοθεραπεία που περιλαμβάνει βακτηριοφάγους ή φάγους (δηλ. ιούς που προϋπήρχαν βακτήρια), θεωρείται από καιρό για τη θεραπεία χρόνιων λοιμώξεων σε λανθάνουσα ή ανενεργή βακτήρια Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση λειτουργεί όταν φιλοξενείται βακτηριακός κύτταρα υφίστανται ανάπτυξη. Ο αδρανής ή ανενεργός βακτηριακός Τα κύτταρα, ωστόσο, δεν ανταποκρίνονται και είναι ανθεκτικά στους βακτηριοφάγους που είτε αποφεύγουν την προσρόφηση στους βακτηριακός κυτταρικές επιφάνειες ή αδρανοποίηση στα αδρανοποιημένα κύτταρα μέχρι την ανάνηψη.
Οι γνωστοί βακτηριοφάγοι δεν έχουν την ικανότητα να μολύνουν ανθεκτικούς στα αντιβιοτικά, σε βαθιά αδρανοποίηση ή ανενεργούς βακτήρια. Θεωρήθηκε ότι δεδομένης της ποικιλομορφίας, φάγοι με ικανότητα να μολύνουν αδρανή κύτταρα μπορεί να υπάρχουν στη φύση. Οι ερευνητές εντόπισαν τώρα έναν τέτοιο νέο βακτηριοφάγο για πρώτη φορά.
Σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη, οι επιστήμονες του ETH Zurich αναφέρουν την απομόνωση ενός νέου βακτηριοφάγου που αναπαράγεται μοναδικά σε καλλιέργειες βαθιάς στατικής φάσης Pseudomonas aeruginosa στο εργαστήριο. Ονόμασαν αυτόν τον βακτηριοφάγο Paride. Αυτός ο φάγος θα μπορούσε να σκοτώσει τον βαθιά αδρανή P. aeruginosa με άμεση λυτική αντιγραφή. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτός ο νέος φάγος μείωσε τα βακτηριακά φορτία μέσω της συνέργειας φάγου-αντιβιοτικού όταν το αντιβιοτικό μεροπενέμης προστέθηκε στο P. aeruginosa-καλλιέργειες φάγων.
Προφανώς, ο νέος φάγος θα μπορούσε να εκμεταλλευτεί τα αδύναμα σημεία στη φυσιολογία των αδρανών βακτηρίων για να ξεπεράσει την ανοχή στα αντιβιοτικά. Αυτά τα αδύναμα σημεία θα μπορούσαν να είναι στόχοι νέας θεραπείας για χρόνιες λοιμώξεις που προκαλούνται από αδρανοποιημένα ή ανενεργά βακτήρια.
***
Παραπομπή:
- Maffei, Ε., Woischnig, ΑΚ., Burkolter, MR et αϊ. Το Phage Paride μπορεί να σκοτώσει τα αδρανοποιημένα, ανθεκτικά στα αντιβιοτικά κύτταρα του Pseudomonas aeruginosa με άμεση λυτική αντιγραφή. Nat Commun 15, 175 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3
***
