Długotrwałe zakażenie noworodka ujawniło mutację, która pomaga bakteriom tolerować antybiotyk
Badania Szpitala Badawczego Dzieci Św. Judy, które miały pomóc zrozumieć długotrwałe infekcje u niemowląt leczonych z powodu białaczki, doprowadziły do wykrycia mutacji, które pozwalają bakteriom tolerować skuteczną zazwyczaj terapię antybiotykową. Raport pojawił się w czasopiśmie naukowym "mBio".
"To odkrycie wyjaśnia "burzę doskonałą" w rozwoju **tolerancji na antybiotyki u bakterii**, co jest już wyzwaniem klinicznym" - powiedział autor Jason Rosch, członek Departamentu Chorób Zakaźnych Św. Judy. Joshua Wolf, współautor dodał, że te same choroby mogą występować u innych pacjentów z układem odpornościowym, który został narażony na działanie chemioterapii lub choroby".
"Burza doskonała" dotyczyła pacjentki szpitala, która miała sześć tygodni, kiedy zdiagnozowano u niej ostrą białaczkę szpikową. Leczenie raka wymazało jej białe krwinki, które pomagają chronić przed zakażeniem, i pomimo środków kontroli zakażeń, rozwinęło się u niej zakażenie krwi odporną na vancomycin bakterią Enterococcus faecium (VRE).
Zakażenie trwało przez 28 dni i pokonała je, dopiero gdy jej układ odpornościowy zaczął działać. Udało jej się również pokonać raka.
Dogłębne sekwencjonowanie DNA w 22 próbkach VRE zebranych w czasie infekcji pacjentki pomogło naukowcom połączyć długotrwałe zakażenia z mutacją punktową w genie relA w VRE.
Mutacja błędnie aktywuje ostrzejszą odpowiedź organizmu, którą bakterie wykorzystują, aby przetrwać w warunkach stresu i aby tolerować antybiotyki. Do mutacji doszło w wyniku podwyższonych poziomów sygnalizującej cząsteczki alarmony. Zwiększona alarmona prawdopodobne zagruntowuje bakterie, aby przetrwały ekspozycję na wiele antybiotyków.
Mimo że konwencjonalne testy laboratoryjne sugerują, że mutacje VRE powinny pozostać wrażliwe na antybiotyki stosowane do leczenia infekcji, specjalne badania naukowe wykazały, że mutacje relA w VRE tolerują znacząco wyższe dawki antybiotyków niż oryginalne szczepy, gdy bakterie rosły koloniach zwanych biofilmem.
Bakterie z biofilmu rozwijają się na różnych powierzchniach w organizmie. Biofilm zawiera uśpione komórki zwane komórkami persisterowymi, które są osłonięte przed układem odpornościowym i są trudne do wyeliminowania dostępnymi antybiotykami.
"Mutacja ta ma szczególne znaczenie kliniczne, ponieważ stosowane antybiotyki, linezolid i daptomycyna, są ostatnią linią obrony przed zakażeniem VRE" – powiedział Wolf.
ZOBACZ TAKŻE:
Wśród obiecujących związków odkrytych w trakcie poszukiwań metod leczenia biofilmów bakteryjnych jest eksperymentalny antybiotyk ADEP-4. Działa poprzez aktywację enzymu zabijającego komórki persisterowe i zwalczanie biofilmu bakteryjnego.
Naukowcy twierdzą, że ADEP-4 zabija zarówno zmutowane, jak i niezmutowane relA w znajdujących się w biofilmie VRE.
"W przyszłości podobne związki, jak ADEP-4 mogą stanowić nowe podejście do leczenia utrzymujących się zakażeń" – powiedział Wolf.
Rosch powiedział, że dowody zebrane dzięki śledzeniu ewolucji VRE w całym procesie infekcji zasugerowały, że stan immunologiczny pacjentki był kluczowy dla przetrwania zmutowanego VRE. Transkrypcja genu została znacznie zmieniona w zmutowanym relA w VRE i produkowała biofilm, który był mniej wytrzymały, a jest bardzo mało prawdopodobne, aby bakterie mogły przetrwać w inny sposób.
"Ten przypadek poszerza naszą wiedzę o rolę ostrzejszej reakcji na wrażliwość i tolerancję na szeroką gamę antybiotyków, zwłaszcza w biofilmach" – powiedział Rosch. "To również pokazuje, że te mutacje mogą się rozwijać i znajdują punkt zaczepienia w trakcie zakażenia człowieka".
Nie czekaj na wizytę u lekarza. Skorzystaj z konsultacji u specjalistów z całej Polski już dziś na abcZdrowie Znajdź lekarza.