Két út a túléléshez: tervezett és káoszos leállás
A kutatók két alapvetően eltérő növekedés-leállási formát fedeztek fel. Az első a jól ismert, szabályozott „alvó” állapot, amelyben a baktérium önként, irányítottan lassítja a működését, stabilan védve magát az antibiotikumok támadása ellen. Ezek a sejtek nehezebben pusztíthatók el, mert a gyógyszerek főként az aktívan szaporodó baktériumokra hatnak.
A második üzemmód egy rendezetlen, „elromlott” leállás, amelyben a sejtek nem tudatos védekezésből, hanem különféle működési zavarok miatt lépnek növekedési szünetbe. Ennek következtében ezek a baktériumok sérülékenyebbé válnak, például a sejthártyájuk stabilitása romlik – ez a gyenge pont potenciális támadási célpont lehet a jövőbeli gyógyszerek számára.
Miért számít a kétféle perszisztencia?
Korábban a visszatérő fertőzések oka kizárólag a „szunnyadó” állapotú sejtekben keresendőnek tűnt, de sok kísérlet ellentmondásos eredménnyel zárult. Másként fogalmazva, a szakemberek nem tudtak egységes magyarázatot adni arra, miként képesek a baktériumok átmenetileg túlélni az antibiotikum-kezelést. Az új eredmények szerint azonban nemcsak tudatos, hanem véletlen, rendezetlen túlélők is léteznek, így a kezelés sikertelensége összetettebb, mint gondoltuk.
Kaput nyit a személyre szabott terápia felé
Most először látjuk világosan, hogy a perszisztens baktériumok eltérő biológiai állapotokból erednek. Ennek következtében megnyílik az út a célzottabb megoldások előtt: a jövőben lehetővé válhat, hogy a kétféle túlélőtípust eltérő gyógyszeres stratégiákkal támadjuk, így csökkenhet a visszatérő, elhúzódó fertőzések gyakorisága.
Így bukkantak rá a második üzemmódra
A csapat matematikai modellezést, mikrofluidikai eljárást, mikrocalorimetriás méréseket és transzkriptomikai elemzést alkalmazott, hogy egyedi baktériumsejteket figyeljen meg mesterséges stresszhelyzetben. Ezek segítségével sikerült elkülöníteni a két leállási típust, valamint azonosítani a káoszos, sérülékeny bakteriális állapot jellemzőit.
Az ilyen új felismerések révén közelebb kerülhetünk ahhoz, hogy hatékonyabban, személyre szabottan vegyük fel a harcot a makacs bakteriális fertőzésekkel, amelyekkel a jelenlegi antibiotikumok önmagukban gyakran kudarcot vallanak.
