Starożytna bakteria oporna na nowoczesne antybiotyki znaleziona w rumuńskiej jaskini
Jaskinia Lodowa Scarisoara w Rumunii to jedno z najbardziej intensywnie badanych jaskiń lodowych na świecie. Znajdujące się tam pokłady lodu mają około 100 000 metrów sześciennych objętości, a najstarsza warstwa pochodzi sprzed około 13 000 lat, co czyni je jednymi z najstarszych i największych tego typu struktur. Dla mikrobiologów to kapsułaa czasu. Naukowcy z Akademii Rumuńskiej, Universidad de Antofagasta w Chile oraz Uniwersytetu w Bukareszcie pobrali próbki lodu, przeprowadzili sekwencjonowanie znalezionych tam mikroorganizmów i uzyskali wyniki, które zaskoczyły nawet ich.
Z warstwy sprzed 5335 lat pobrano próbki, w których przetrwała niepozorna różowawo-pomarańczowa kolonia bakteryjna. Po wyhodowaniu w 4°C okazało się, że to mikroorganizmy należące do rodzaju Psychrobacter — bakterii słynących z życia w ekstremalnym zimnie. Nowy szczep otrzymał oznaczenie SC65A.3. Okazało się, że to poliekstremofil, który rozrasta się w temperaturze do 15 stopni Celsjusza, toleruje zabójcze dla większości bakterii stężenie soli rzędu 1,9 M NaCl (to stężenie porównywalne z tym w Morzu Martwym) oraz bardzo wysokie stężenie chlorku magnezu (MgCl2) sięgające 0,9 M.
Dzięki analizie całego genomu naukowcy dowiedzieli się zaś, że SC65A.3 należy do gatunku Psychrobacter cryohalolentis, znalezionego wcześniej w syberyjskiej wiecznej zmarzlinie. Posiada kolisty chromosom składający się z ponad 3 milionów par zasad. Są wśród nich 2602 geny kodujące białka, w tym 597 o nieznanej funkcji.
I zauważyli coś jeszcze. Okazało się, że bakteria wykazuje antybiotykooporność na 10 antybiotyków z 8 klas, w tym na cefalosporyny 3. generacji, fluorochinolony, aminoglikozydy i ryfampicynę. Bakteria nie miała nigdy kontaktu z lekami produkowanymi przez człowieka, zatem jej antybiotykooporność jest naturalna i pochodzi sprzed tysięcy lat. Szczegółowe badania ujawniły, że mikroorganizm ma ponad 100 genów antybiotykooporności. Są wśród nich gyrA i gyrB (oporność na fluorochinolony), tetA i tetC (tetracykliny), rpoB (ryfampicyna), ampC (beta-laktamy), dfrA (trimetoprim), a nawet mcr-1 — gen powiązany z opornością na kolistynę, antybiotyk ostatniej szansy.
SC65A.3 okazał się też prawdziwym zabójcą innych mikroorganizmów. Hamował on 14 z 22 testowanych szczepół chorobotwórczych, w tym patogeny odpowiedzialne za wiekszość opornych na leczenie zakażeń szpitalnych. Radził sobie z metycylinoopornym Staphylococcus aureus (MRSA), Enterococcus faecium, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae i Enterobacter cloacae.
Nowo odkryty szczep niesie więc ze sobą olbrzymi potencjał badawczy, szczególnie obecnie, gdy świat w coraz większym stopniu zmaga się z rosnącym problemem antybiotykooporności. Z jednej strony jako zabójca wielu patogenów może przyczynić się do opracowania nowych środków je zwalczających, z drugiej zaś strony, jako mikroorganizm, który w sposób całkowicie naturalny nabył oporność na liczne nowoczesne antybiotyki, pomoże lepiej zrozumieć ewolucję antybiotykooporności. Taka wiedza również może zostać wykorzystana do stworzenia nowych skutecznych antybiotyków.
Tego typu starożytne bakterie to dla nauki i medycyny prawdziwa skarbnica wiedzy. Jednak trzeba bardzo uważać i odpowiednio przechowywać te patogeny, by uniknąć ryzyka ich przypadkowego rozprzestrzenienia w środowisku, mówi Cristina Purcarea.
Odkrycie opisano szczegółowo w artykule First genome sequence and functional profiling of Psychrobacter SC65A.3 preserved in 5,000-year-old cave ice: insights into ancient resistome, antimicrobial potential, and enzymatic activities.
Komentarze (0)