Strona główna > biologia, ewolucja, medycyna, nauka > Gronkowiec już nie złocisty

Gronkowiec już nie złocisty

Wrzesień 14, 2008 Dodaj komentarz Go to comments
Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus

Gronkowca złocistego, czyli Staphylococcus aureus, można znaleźć na skórze i w nosach wielu ludzi, gdzie często żyje sobie spokojnie, nie sprawiając kłopotów. Ale kiedy nadarzy się okazja i przedostanie się do innych tkanek, może wywołać nieprzyjemne infekcje. Problemem w walce z infekcjami gronkowcem jest coraz częstsze występowanie szczepów opornych na antybiotyki. Są to MRSA, czyli gronkowiec oporny na metycylinę, czasem zwany też „multi-opornym”, bo tak naprawdę nie straszne mu żadne antybiotyki beta-laktamowe, a także VRSA, czyli szczep oporny na wankomycynę, na szczęście jak na razie rzadki. Ocenia się, że w USA w 2005 MRSA mógł być odpowiedzielny za śmierć nawet 18 000 osób (Klevens i in. 2007). Według danych z UK w 1993 w wyniku infekcji MRSA zmarło 51 osób, a następnie z roku na rok liczba ta stale rosła aż do 2006, kiedy odnotowano 1652 zgony, jednak w 2007 nieco spadła – MRSA określono jako przyczynę śmierci 1593 osób. Więcej informacji o występowaniu MRSA w Europie można znaleźć na stronach EARSS (European Antimicrobial Resistance Surveillance System).

Antybiotyki działają zabijając bakterie lub zaburzając ich metabolizm w taki sposób, że spada ich tempo namnażania się. Celem antybiotyków są elementy komórki, które nie występują u ludzi (np. ściana komórkowa), szlaki metaboliczne specyficzne dla bakterii, oraz białka, które znacznie się różnią od swoich ludzkich odpowiedników – np. polimeraza RNA. Ewolucja bakterii w kierunku oporności na dostępne antybiotyki (czasem błyskawiczna) oraz wolne tempo wynajdywania nowych spowodowały, że naukowcy zaczęli szukać nieco innych metod na pokonanie mikrobów. Jednym z pomysłów jest wpływanie na czynniki zjadliwości bakterii tak, aby stały się łatwiejszym celem dla naszego układu odpornościowego.

Opowieść o jednej z tych prób należy zacząć od tego, że gronkowiec złocisty zawdzięcza swoją nazwę i kolor należącemu do karotenoidów barwnikowi o wdzięcznej nazwie „stafyloksantyna”. O jej biosyntezie oraz genach, których produkty biorą w tym udział, można poczytać tu i tu. Jednak wygląda na to, że stafyloksantyna dodaje gronkowcowi nie tylko uroku, ale i zjadliwości. Karotenoidy są przeciwutleniaczami, czyli chronią przed reaktywnymi formami tlenu. Reaktywne formy tlenu są zaś wykorzystywane przez komórki układu odpornościowego, zwane neutrofilami, do walki z bakteriami. Zaczęto więc podejrzewać, że stafyloksantyna może chronić gronkowca przed atakiem neutrofili.

Trzy lata temu ukazały się dwie prace opisujące, co się dzieje, kiedy uniemożliwi się gronkowcowi  produkcję  stafyloksantyny podmieniając crtM, jeden z genów należących do szlaku jej biosyntezy, na niefunkcjonalną wersję. W pierwszej z nich, Liu i in. 2005, stwierdzono, że tak zmodyfikowane genetycznie gronkowce oprócz tego, że przestają być złociste, są też bardziej wrażliwe na wodę utlenioną. Poza tym stają się łatwiejszym celem dla mysich i ludzkich neutrofili w hodowli.  Jednak jeśli zahamuje się wydzielanie wolnych rodników przez neutrofile, różnica w podatności na ich atak między złotymi a bezbarwnymi gronkowcami znika. Następnym punktem było sprawdzenie, czy efekt ten nie ogranicza się aby do sztucznych warunków w hodowli, czyli przeprowadzenie doświadczenia na całych organizmach. Myszom wstrzyknięto w jeden bok złotego, a w drugi bok zmutowanego bezbarwnego gronkowca. Okazało się, że bezbarwny gronkowiec nie był zjadliwy i nie powodował powstawania ran, w przeciwieństwie do złotego szczepu, który potrafił zniszczyć mysie tkanki. Druga praca, Clauditz i in. 2006, również opisuje zachowanie gronkowca pozbawionego złocistego barwnika w obecności różnych aktywnych form tlenu oraz w obecności neutrofili, i prezentuje takie same wyniki – uniemożliwienie gronkowcowi złocistemu produkcji stafyloksantyny powoduje, że łatwiej go zabić za pomocą wolnych rodników, niż gronkowce, które ten barwnik produkują. W ten sposób efekt ten został niezależnie potwierdzony przez dwie grupy badawcze.

Pierwszy zespół badaczy kontynuuje temat i niedawno w Science ukazała się ich kolejna publikacja (Liu i in. 2008). Tym razem postanowili poszukać związków uszkadzających szlak biosyntezy stafyloksantyny, które może da się wykorzystać w infekcjach S. aureus jako leki ułatwiające chorym pozbycie się bakterii. Zaczęli od zbadania struktury syntazy dehydroskwalenu, czyli produktu genu crtM, którego uszkodzenie opisali poprzednio, i stwierdzili, że strukturą (choć nie sekwencją) przypomina ona ludzką syntazę skwalenu. Sprawdzili więc, czy działają na nią związki hamujące aktywność ludzkiego enzymu. Okazało się, że spośród 8 przetestowanych związków 3 hamują aktywność CrtM i uniemożliwiają syntezę złocistego barwnika in vitro. Do dalszych badań wybrali jeden z tych związków, BPH-652, który kilka lat temu testowano na niewielkiej grupie jako potencjalny lek obniżający poziom cholesterolu (ale nie ma żadnych informacji o tym, co się z nim działo dalej). BPH nie szkodzi ludzkim komórkom w hodowli. Sam nie szkodzi też gronkowcom w hodowli, powoduje jedynie, że nie są złociste, ale w połączeniu z wodą utlenioną albo z krwią zawierającą neutrofile staje się zabójczą bronią antybakteryjną. Także myszy, które zainfekuje się gronkowcem złocistym, a następnie poda się im BPH, dużo wydajniej zwalczają bakterie – 8 z 13 zwierząt dostających lek pozbyło się bakterii na tyle skutecznie, że nie zostało po nich ani śladu, podczas, gdy w grupie, która nie dostawała lekarstwa udało się to tylko 2 myszom na 14.

Naukowcy zaobserwowali też, że dla przeżycia gronkowców w nosach myszy obecność lub brak stafyloksantyny nie ma żadnego znaczenia – co potwierdza teorię, że ten barwnik funkcjonuje tylko podczas infekcji jako ochrona przed atakiem neutrofilów, a nie w sytuacji, kiedy bakteria spokojnie żyje w śluzówce, tak, jak to często jest u ludzi.

Wyniki opisane przez badaczy wyglądają całkiem obiecująco. Być może rzeczywiście szlak biosyntezy  stafyloksantyny stanie się celem leków w walce z infekcjami S. aureus. Oczywiście nie wiadomo, czy uda się stworzyć takie leki. Jeśli chodzi o BPH, to należy pamiętać, że nie ma żadnych informacji na temat dalszych badań klinicznych nad BPH jako lekiem na obniżenie poziomu cholesterolu, więc trudno jeszcze powiedzieć, jakie ma skutki uboczne i jakie dawki są bezpieczne. A coś może być nie w porządku, bo chyba żaden z inhibitorów syntazy skwalenu – kandydatów na leki antycholesterolowe nie przeszedł przez badania kliniczne, np. badania nad TAK-475 wstrzymano po tym, jak FDA stwiedziła, że być może uszkadza wątrobę. Poza tym nie wszytkie gronkowce złociste, które wywołują infekcje, zawierają stafyloksantynę, więc część z nich nie będzie reagować na taką terapię. Zresztą nie wiadomo, czy inne złociste szczepy też będą aż tak wrażliwe. Jednak nawet, gdyby okazało się, że  czy BPH, czy stafyloksantyna to ślepe uliczki, cytowane artykuły to wyraźna wskazówka, że leki skierowane przeciw czynnikom zjadliwości mogą okazać się całkiem interesującym tropem. Ciekawe, kiedy pojawi się kolejny odcinek tej historii.

  1. Wrzesień 15, 2008 o 9:44 pm

    Wróciłem. Dziękuję za pamięć!

  2. Wrzesień 16, 2008 o 12:00 am

    Ja sie zastanawiam, dlaczego w walce z MRSA nie stosuje sie fagow (bakeriofagow). Byloby to sprzeczne z interesami firm farmaceutycznych?

  3. Wrzesień 16, 2008 o 12:10 am
  4. Wrzesień 16, 2008 o 7:59 am

    fagi to ciekawa sprawa. w sumie fagoterapia miała pecha „historycznego” – podczas pierwszych prób nie wiedziano dużo o biologii fagów, przez co preparaty wprowadzane na rynek w latach 40-50 (zresztą m.in. przez firmę, która później zmieniła nazwę na l’Oreal) okazywały się kiepskie, bo np. fagi były nieaktywne, albo reklamowano je jako leki przeciw chorobom wirusowym. było też mało porządnych badań klinicznych. a w tym samym czasie rozkwitły antybiotyki, więc na zachodzie zapomniano o fagoterapii. badania nad nią prowadzono np. w Gruzji czy Polsce.
    teraz zainteresowanie terapią fagową rośnie, i nawet są wieści o badaniach klinicznych (te starsze, np. gruzińskie, albo mają braki, albo są kiepsko opisane, więc mogą mieć braki). ale badania kliniczne mają to do siebie, że trochę trwają. chociaz np. firma Biocontrol twierdzi, ze juz niedlugo opublikuje wyniki z fazy II.
    a potem i tak musi być procedura rejestracji, co tez troche trwa, niewykluczone, ze jak pierwszy raz, to dluzej – moze byc potrzeba stworzenia jakichs nowych przepisow.
    ale np. FDA dopuscila juz preparat fagowy jako mikrobobojczy dodatek do zywnosci
    na razie fagoterapia jest stosowana jako leczenie eksperymentalne.

  5. Wrzesień 16, 2008 o 10:07 pm

    Dobre wiesci! Dziekuje

  6. Wrzesień 16, 2008 o 10:41 pm

    gdybyś chciała poczytać naukowe artykuły przeglądowe o fagoterapii, to znalazłam parę darmowych, z 2007 i z 2001, oraz z 2008 o fagoterapii u dzieci, a do tego stronę z klasycznymi artykułami o badaniach nad fagami z lat 40-60. strona zresztą należy do amerykańskiego laboratorium, które się tym zajmuje

    a co do firm farmaceutycznyc, to jestem pewna, że znajdą sposób, żeby na tym zrobić kasę😉

  7. Wrzesień 20, 2008 o 1:01 am

    Migg, dziekuje, na pewno poczytam (choc nie obiecuje, ze absolutnie wszystko zrozumiem).

  8. Dwagrocki
    Luty 13, 2012 o 4:55 pm

    Terapia fagowa jest skuteczna tania – i stosuje się ja powszechnie tuż za granicą Polski – bo na terenie Obwodu Kaliningradzkiego. Mój dwumiesięczny synek był zakażony gronkowcem złocistym typu MRSA (2X10 *8) w jelitach – lekarz specjalista z Kaliningradu wyleczyła go bez miligrama antybiotyku – sama kuracja nie kosztowała wiecej niż odpowiednik 1000 PLN. Przy okazji synek nabrał potężnej odporności i wspaniale się nam rozwija. W Polsce jest instytut we Wrocławiu który sie tym zajmuje ale trzeba mieć zgodę Izby Lekarskiej ( czy czegoś takiego) i tylko w przypadkach gdy leczenie drogimi antybiotykami nie dało efektu.Piszę tą informacje- bo kiedy czytałem na forach jakie problemy mają rodzice -a przede wszystkim dzieci z podobnymi problemami – w Polsce -postanowiłem głosic to wszedzie gdzie można. Antybiotyki – szczególnie u niemowląt powoduja spustoszenie flory bakteryjnej i dziecko po prostu cierpi. Nie mam dowodów na to , ze to koncerny farmaceutyczne nie dopuszczaja tej metody leczenia – ale cos tu jest na rzeczy gdyż znam etykę ( a właściwie kompletny brak etyki u przedstawicieli handlowych tych firm ) jak też znam się na ekonomii i wiem , ze badania nad antybiotykami pochłonęły olbrzymie sumy -a fabryki produkujace leki też maja podpisane umowy na okreslona produkcję , którą potem trzeba gdzieś sprzedać……

  1. No trackbacks yet.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

%d bloggers like this: