Felkészült baktériumok – mi történik a testünkben, amikor a baktériumok legyőzik az antibiotikumokat?
Eleinte úgy tűnt, a baktériumok alkalmazkodóképességére az újabb antibiotikumok jelenthetnek megoldást. A penicillint rövidesen hét új antibiotikum-család követte, majd a következő évtizedekben még kilenc. Mindegyik családba több, hasonló elven működő hatóanyag tarozott. 1984 óta azonban nem sikerült új antibiotikum-családot kifejleszteni. A természet által inspirált gyakori vegyületek többségét már azonosítottuk. Egyre több időre, energiára és pénzre van szükség tehát új szerek felfedezéséhez, miközben a rezisztencia gyakran még azelőtt megjelenik, hogy a gyógyszer széles körben elterjedne. De hogyan lehetséges ez? Hogyan válhat ellenállóvá egy baktérium valamivel szemben, amivel még sosem találkozott?
Erre a kérdésre adja meg a választ a Nature Microbiology folyóiratban megjelent kutatás, amelyben dr. Juhász Szilvia csoportja is közreműködött. A kutatók a régóta használt és az újonnan forgalomba került antibiotikumokkal szembeni „felkészültséget” vizsgálták. A mobilis, baktériumok között cserélhető rezisztenciagének szempontjából a kórházi minták vezetnek, de a talaj és az emberi bélrendszer is hasonló mértékben tekinthető ilyen gének tárházának. Nemcsak a régi, hanem az új antibiotikumok esetén is – ami meglepőnek tűnhet, hiszen ezekkel a baktériumok elvileg még nem találkoztak. Ráadásul ezek a közegek egymással is kapcsolatban állnak, és egyes rezisztenciagének akár egy mezőgazdasági telep talajából is eljuthatnak egy kórházig.
Dr. Juhász Szilvia, kutatócsoport-vezetőA magyarázathoz hozzátartozik, hogy az antibiotikumok hatásmechanizmusai között sokszor átfedések vannak. Egy olyan mutáció, amely védettséget jelent egy baktériumnak egy adott hatóanyaggal szemben, más antibiotikumok ellen is részleges védelmet nyújthat. A genetikai csere biztosítja, hogy az értékes információra egy nyüzsgő közösségben rengetegen szert tegyenek. Emiatt az új antibiotikumok ellen is igen gyorsan ellenálló képesség alakulhat ki – laboratóriumi körülmények között akár két hónap is elegendő, miközben egy új hatóanyag kifejlesztése évekig tart.
Dr. Juhász Szilvia és a szegedi HCEMM Kutatóintézet Rák Mikrobiom csoportjának jelenlegi munkája ezekre az eredményekre épül. Azt vizsgálják, hogy ezek a veszélyes baktériumok milyen hatással vannak az emberi sejtekre. Kutatásaik fókuszában az emberi bélflóra áll – egy fajokban rendkívül gazdag, összetett közösség az emberi bélrendszerben, amelynek szerepe megkerülhetetlen az egészséges életműködések fenntartásában. A baktériumok ugyanis képesek genetikai információt cserélni egymással, olyan információt is, amely ellenállóvá teheti őket bizonyos antibiotikumokkal szemben. Az olyan közegek tehát, ahol sokféle baktérium találkozik – mint például az emberi tápcsatorna –, ideálisak az információcserére.
Dr. Juhász Szilvia csoportmegbeszélést tartA szegedi kutatók úgy látják, hogy az antibiotikum-rezisztencia mellett a kórokozók közvetlenül is súlyos károsodást okozhatnak a szövetekben. A helytelen antibiotikum-használat hozzájárulhat olyan baktériumtörzsek kialakulásához, amelyek nemcsak ellenállnak a kezeléseknek, de veszélyesebb kórokozók is: károsíthatják a szöveteket, nehezen kezelhető fertőzéseket okozhatnak. Részben a helytelen antibiotikum-használat következtében megtizedelt bélflórában könnyen elszaporodhatnak az új, gyorsan terjeszkedő, kártékony fajok. Részben a zavart környezetben a baktériumok közötti információcsere felpezsdül, megváltozik, könnyebben jutnak olyan génekhez, amelyek segítségével ellenállóbbak lehetnek, vagy több kárt okozhatnak. Kiemelten fontos, hogy ezeket a kölcsönhatásokat részletesen megértsük. A kutatók által fejlesztett új, emberi sejteken alapuló modellek segítenek feltárni a fertőzés során lezajló biológiai válaszokat – különösen a sejtek stresszreakcióit –, amelyek befolyásolhatják a betegség lefolyását.
Pillanatkép a laboratóriumbólAz azonban biztosnak látszik, hogy helyesen és átgondoltan kell használnunk az antibiotikumokat: célzottan, megalapozott diagnózis alapján, a megfelelő használati rendet követve. A szűk hatásspektrumú, jól irányzott készítmények hatékonyabban megőrizhetők, különösen most, amikor a gyorsabb és pontosabb diagnosztikai eszközök ezt lehetővé teszik. Az új antibiotikumok fejlesztésekor nemcsak azok kezdeti hatékonysága számít, hanem az is, hogy mennyi idő alatt alakulhat ki ellenállás a célbaktériumokban. Mindezek miatt elengedhetetlen, hogy laboratóriumi körülmények között vizsgáljuk e veszélyes kórokozók sejtszintű hatását az emberi szövetekre.•
A magyar kormány támogatása szintén elengedhetetlen a HCEMM működéséhez, ez jelenleg a Tématerületi Kiválósági Program és a Nemzeti Laboratóriumok Program projektjein keresztül valósul meg.
A HCEMM célja, hogy – az akadémiai és ipari területek között közvetítve – a molekuláris orvostudomány legújabb eszközein keresztül hozzájáruljon az öregedő magyar népesség életminőségének javításához, és az egészségügyi ellátás költségeinek csökkentéséhez. A szervezet sokrétű munkáját a szegedi székhelyű HCEMM Nonprofit Kft. irányítja.
Címlapkép: HCEMM
