Bez żelaza ani rusz
Badacze z Uniwersytetu Waszyngtońskiego twierdzą, iż zidentyfikowali istotną różnicę pomiędzy mikroorganizmami wchodzącymi w skład prawidłowej flory bakteryjnej organizmu oraz ich chorobotwórczymi odpowiednikami. Zdaniem naukowców, odkrycie może przyśpieszyć pracę nad nową generacją antybiotyków.
W swoim studium badacze z Waszyngtonu, kierowani przez dr. Jeffa Hendersona, analizowali bakterie Escherichia coli, stanowiące podstawę flory bakteryjnej jelita grubego. Ich fizjologię badano pod kątem naturalnych szlaków metabolicznych oraz zidentyfikowania substancji pobieranych i wytwarzanych przez komórki.
Choć przedstawiciele E. coli są zwykle nieszkodliwi dla człowieka, niektóre szczepy należące do tego gatunku mogą powodować infekcje dróg moczowych. Problem ten dotyczy głównie kobiet - co druga z nich przeszła w swoim życiu przynajmniej jedno zakażenie dróg moczowych, zaś 20-40% pań cierpi na infekcje nawracające.
Jak dowodzi zespół dr. Hendersona, bakterie infekujące drogi moczowe wytwarzają szczególnie dużo związków wiążących żelazo i "podkradających" je z ustroju gospodarza. Znacznie ułatwia to przeżycie w środowsku, w którym E. coli zwykle nie jest zdolna do przetrwania.
Związkami kluczowymi dla patogennych właściwości mikroorganizmów okazały się dwa związki, jersiniabaktyna oraz salmochelina, należące do grupy sideroforów. Ich synteza w komórkach wyizolowanych z zakażonych dróg moczowych jest wielokrotnie wyższa, niż u bakterii należących do flory fizjologicznej. Umożliwiają one wychwytywanie znacznych ilości żelaza z organizmu gospodarza.
Wiele wskazuje na to, że miliony lat ewolucji przyniosły organizmowi człowieka możliwość odparcia ataku mikroorganizmów. Nasze ciała wytwarzają bowiem białka zdolne do wiązania i neutralizowania sideroforów. Wiele wskazuje na to, że zasadniczą funkcją tych protein jest właśnie zapobieganie infekcjom.
Zdaniem badaczy z Waszyngtonu, dokonane przez nich odkrycie może mieć pozytywny wpływ na rozwój badań nad nowymi antybiotykami. Kiedy leczymy infekcję antybiotykiem, przypomina to zrzucenie bomby - zabite zostaje niemal wszystko, niezależnie od tego, czy jest to potrzebne czy szkodliwe, tłumaczy dr Henderson. Chcielibyśmy odnaleźć metody celujące w szkodliwe bakterie i pozostawiające w spokoju te dobre. Siderofory wydają się być świetnym tropem.
Zdaniem dr. Hendersona, nowa generacja antybiotyków mogłaby działać na jeden z dwóch sposobów. Pierwszym pomysłem jest opracowanie związków blokujących enzymy odpowiedzialne za syntezę związków wiążących żelazo w bakteriach. Innym proponowanym rozwiązaniem jest poszukiwanie substancji, które wiązałyby siderofory bezpośrednio, odcinając tym samym mikroorganizmy od dopływu życiodajnego pierwiastka. Niestety, związków takich dotychczas nie wytworzono.
Komentarze (14)
figo, 21 lutego 2009, 23:54
mikroos, 22 lutego 2009, 00:01
No tak. Czyli np. wszystkie wytwarzające ścianę komórkową albo wszystkie wytwarzające białka. Cudowna wybiórczość :-\
figo, 22 lutego 2009, 00:08
mikroos, 22 lutego 2009, 00:11
Ale dlaczego? Przecież dokładnie tak jest. Poczytaj o mechanizmie działania antybiotyków. Praktycznie wszystkie walą po najbardziej podstawowych czynnościach życiowych bakterii, więc niszczą wszystko, co napotkają na swojej drodze.
Pan_Feanor, 22 lutego 2009, 01:22
Zgadzam się z mikuskiem, większość antybiotyków jest specyficzna do ściany lecz niezawsze. Doskonałym remedium było by stosowanie suplementów diety z żelazem. Nasze "przyjazne bakterie" niemusiały by stawać się zjadliwe i podkradać nam tego pierwiastka...
mikroos, 22 lutego 2009, 01:27
Wydaje mi się, że taka sytuacja mogłaby doprowadzić do dokładnie odwrotnego zachowania bakterii. Mutacje i tak, i tak by w nich zachodziły, ale zwiększenie wydzielania żelaza w drogach moczowych zwiększyłaby ryzyko infekcji. Wydaje mi się, że patogenność bakterii nie bierze się z niedoboru żelaza w naturalnym miejscu ich występowania, lecz właśnie z faktu, że w nowym miejscu występowania mają go pod dostatkiem.
Pan_Feanor, 22 lutego 2009, 01:30
No oczywiście to zależy od czynnika, a w artykule nie jest to wyszczególnione czy z braku czy z nadmiaru. Coli jest w sprzyjających warunkach raczej przyjazna. Kiedy jej czegoś brakuje to walczy o swoje, często kosztem nosiciela.
waldi888231200, 22 lutego 2009, 14:09
W artykule piszą o odcieciu zasilania w żelazo co eliminuje bakterie.
figo, 22 lutego 2009, 17:02
mikroos, 22 lutego 2009, 18:01
Nie czepiam się, tylko zwracam uwagę na podstawowe fakty.
Oporność bakterii na antybiotyki jest niemal zawsze cechą bakterii chorobotwórczych, bo te pożyteczne nie mają powodów, żeby się dodatkowo "zbroić" i nie mają potrzeby zużywać energii na to, żeby produkować enzymy odpowiedziane za oporność. Klasyczny dobór naturalny. To po pierwsze.
Po drugie: faktycznie, mamy wybitną wybiórczość: albo bije po Gram-dodatnich, albo po Gram-ujemnych, albo po wszystkich (z ewentualnym wyłączeniem na bakterie oporne).
Po trzecie: o ile dla bakterii chorobotwórczej faktycznie wykonuje się antybiogram, o tyle nikt nie przejmuje się tym, jak zareaguje flora fizjologiczna.
figo, 22 lutego 2009, 20:16
mikroos, 22 lutego 2009, 20:34
Nie reagują tak samo, bo bakterie należące do flory fizjologicznej bardzo rzadko wykazują jakąkolwiek oporność. Po pierwsze nie muszą, a po drugie natychmiast przegrałyby w doborze naturalnym, bo musiałyby zużywać więcej energii na produkcję czynników oporności.
Problem jest w tym, że absolutnie każda antybiotykoterapia uderza we florę fizjologiczną, więc nie ma tu mowy o wybiórczości. O wybiórczości mógłbyś mówić, gdyby dany lek atakował patogen, ale nie niszczył flory bakteryjnej. Tymczasem w rzeczywistości problem polega na tym, że antybiotyk na tyle silny, by zwalczyć patogen, będzie zawsze na tyle silny, by bardzo gwałtownie zredukować liczebność flory. Ty tak naprawdę nie mówisz o wybiórczości, tylko o szukaniu broni o możliwie dużym kalibrze, czyli o czymś dokładnie odwrotnym. Ty mówisz o lekach tak bardzo niewybiórczych, że uderzają nawet w zabezpieczone przed większością leków patogeny (porównaj to sobie do chemioterapii nowotworów), a przy okazji wymiatają praktycznie całą florę. Bardzo fajna wybiórczość.
lucky_one, 23 lutego 2009, 08:48
Z tą wybiórczością się zgodzę - póki co mamy antybiotyki raczej mało wybiórcze.
Owszem, co chwila są doniesienia o tym, jak to rozpoznano jakiś tam antygen w bakterii czy wirusie, i że znaleziono substancję, która powoduje selektywną reakcję z tym antygenem - słowem, cudowny antybiotyk... Tylko że to wszystko są badania, a w farmaceutyce od odkrycia, do wprowadzenia farmaceutyku na rynek mija 10-20lat - czas potrzebny na wykonanie wszystkich testów in vitro, in vivo na zwierzętach, in vivo na ludziach, załatwienie patentów, podpisanie umowy z firmą, która wyprodukuje lek itd..
Póki co mamy zatem antybiotyki, które w najlepszym wypadku zostały wynalezione 10-20lat temu i są dość mało wybiórcze, jak zauważył mikroos (co najwyżej firmy farmaceutyczne zmieniają ich nazwy i odrobinę proporcje składu), a przez ten czas wiedza medyczna (jak i inne dziedziny nauki) zrobiła ogromny postęp..
Na cudowne leki, niszczące tylko dany patogen (w tym nawet wirusa hiv i komórki nowotworowe) przyjdzie nam poczekać jeszcze co najmniej 10lat.
mikroos, 23 lutego 2009, 08:56
Amen.