Infekcja wraca mimo antybiotyku? Naukowcy znaleźli powód

W rutynowych testach sprawdza się głównie, czy antybiotyk hamuje wzrost bakterii. Jeśli drobnoustroje przestają się namnażać, uznaje się, że lek jest skuteczny. Problem w tym, że część patogenów potrafi przejść w stan uśpienia. Nie dzielą się, więc testy pokazują brak wzrostu, ale bakterie nadal żyją. Po zakończeniu kuracji mogą ponownie się uaktywnić i wywołać nawrót zakażenia. Zjawisko to bywa szczególnie groźne w przewlekłych infekcjach, takich jak gruźlica czy ciężkie zakażenia płuc.

Z tym ślepym punktem zmierzył się zespół naukowców z Uniwersytetu w Bazylei. Zamiast oceniać całe kolonie bakterii, badacze obserwowali pojedyncze komórki przez kilka dni, używając mikroskopii wysokiej rozdzielczości. Tak powstała metoda określana jako "Antimicrobial Single-Cell Testing", która pozwala zobaczyć, czy bakterie rzeczywiście umierają, a jeśli tak – jak szybko i w jakim odsetku. – Wykorzystujemy ją do filmowania każdej pojedynczej bakterii przez kilka dni i obserwowania, czy oraz jak szybko lek ją zabija – tłumaczył główny autor badania Lucas Boeck.

Analiza pokazała, że różnice między lekami są duże: niektóre antybiotyki zatrzymują namnażanie, ale pozostawiają wiele żywych komórek, inne potrafią skutecznie eliminować także uśpione bakterie. Co ważne, stan drobnoustrojów ma znaczenie – te w fazie spowolnionego metabolizmu są trudniejsze do zniszczenia, a właśnie one często decydują o nawrotach. Naukowcy ocenili ponad 140 milionów pojedynczych bakterii i zauważyli, że dla powodzenia leczenia kluczowe bywa tempo zabijania, a nie tylko zahamowanie wzrostu. Wykazano też, że tolerancja bywa w dużej mierze uwarunkowana genetycznie – pewne szczepy mają większą zdolność przetrwania terapii. – Im lepiej bakterie tolerują antybiotyk, tym mniejsze są szanse powodzenia terapii u pacjentów – zaznaczył Lucas Boeck

Na razie to narzędzie badawcze, ale w przyszłości może pomóc lepiej dobierać leczenie, przewidywać ryzyko nawrotów i skracać niepotrzebnie długie kuracje – zwłaszcza przy wyjątkowo trudnych patogenach.

Źródło: "Large-scale testing of antimicrobial lethality at single-cell resolution predicts mycobacterial infection" w: "Nature Microbiology"