Bakterie kopiują grzechotniki?

Akademicy z Cambridge odkryli, że superbakterie szpitalne, pałeczki ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa), wytwarzają toksyny przypominające składnik jadu grzechotnika i w ten sposób przełamują linię obrony organizmu.

Po raz pierwszy dowiedziono, że sposób bytowania bakterii, jako biofilm lub jako wolno żyjące organizmy, wpływa na to, jaki rodzaj białek mogą wytwarzać, a zatem jak bardzo są niebezpieczne – tłumaczy Martin Welch. Bakterie zebrane w biofilmie są tysiące razy oporniejsze na działanie antybiotyku niż wtedy, gdy egzystują w postaci pojedynczych komórek. Wcześniej sądzono, że biofilmy to niezbyt szkodliwe zbiorniki patogenów.

Niszczące tkanki enzymy i toksyny wytwarzane przez bakterie biofilmu różnią się od substancji produkowanych przez pojedyncze bakterie. To właśnie pomaga im przetrwać ataki układu odpornościowego gospodarza.

Brytyjczycy dowodzą, że szybko postępujące choroby o ostrym przebiegu są efektem działania swobodnie przemieszczających się bakterii, a choroby chroniczne to sprawka patogenów zgromadzonych w koloniach.

Pacjenci z mukowiscydozą są podatni na ataki ze strony bakterii oportunistycznych (nazywanych też potencjalnie chorobotwórczymi), do których należą m.in. pałeczki ropy błękitnej. Agresywna antybiotykoterapia często prowadzi do całkowitej lekooporności, a w konsekwencji do niewydolności oddechowej i zgonu. Myślimy, że bakterie w płucach chorych na mukowiscydozę po części żyją w koloniach zwanych biofilmami i choć dogłębnie zbadano ich lekooporne właściwości, prawie w ogóle nie zajmowano się ewentualnym przyczynieniem do wystąpienia choroby – dowodzi Welch.

Bakterie z biofimu miały, wg dawnych teorii, spoczywać w miejscu, a jedynie odrywające się z niego od czasu do czasu pojedyncze patogeny były w stanie doprowadzić do okresowego pogorszenia funkcjonowania płuc. Przy takim scenariuszu bakterie biofilmu produkują mniej szkodliwych związków chemicznych. Tymczasem Brytyjczycy odkryli, że jest dokładnie na odwrót.

Aktywny składnik jadu grzechotnika, który przypominają toksyny biofilmu, nakłania komórki gospodarza do popełnienia samobójstwa (apoptozy). Mikrobiolodzy sprawdzają, czy podobnie dzieje się w przypadku toksyn bakteryjnych.

Do zmiany wirulencji dochodzi wkrótce po utworzeniu się kolonii.

bakterie pałeczki ropy błękitnej toksyny grzechotnik biofilm kolonia mukowiscydoza