Szokásommal ellentétben most egy kicsit más témából hozok egy érdekességet, de természetesen megmaradok a baktériumoknál. Az RTL Klub híradójának 2018. december 18-i adása a Magyar Tudományos Akadémia Szegedi Biológiai Kutatóközpontjában dolgozó Pál Csaba laboratóriumának komoly tudományos eredményeiről számolt be. A sajtóhír apropóját az adta, hogy előző napon, 2018. december 17-én jelent meg kutatásuk eredménye a neves Nature Microbiology című tudományos folyóiratban.
Ismert és aggasztó tény, hogy világszerte egyre kevesebb antibiotikum hat a gyógyászatban, amellyel párhuzamosan azonban a főbb gyógyszergyártó vállalatok is felhagynak antibiotikum fejlesztési programjaikkal. Mindezek pedig oda vezettek, hogy napjainkban egyre gyakoribbá válnak a jelenleg elérhető valamennyi antibiotikumnak ellenálló, úgy nevezett „szuperbaktériumok”. A Szegedi Biológiai Kutatóközpont munkatársai ezen probléma által motiválva próbálják megismerni az antibiotikum-rezisztencia kialakulását és lehetőségeket teremteni az így kialakuló orvosi krízis megakadályozására.
A Magyar Tudományos Akadémia Szegedi Biológiai Kutatóközpontjában végzett fejlesztések lehetőséget adtak a kutatócsoport számára, hogy a természetben lejátszódó evolúciós folyamatokat nagyon rövid idő alatt, laboratóriumi körülmények között modellezzék. Kutatásuk eredményeként gyakorlatilag megjósolható, vagy előre jelezhető, hogy milyen rezisztencia-folyamatok fognak bekövetkezni.
A tudósok arra jöttek rá, hogy a baktériumok csak a mesterséges antibiotikumokkal szemben szerezhetnek könnyedén immunitást, mivel az emberi szervezet antibiotikumai olyan trükköket használnak a rezisztencia lelassítására, amelyik évmilliók alatt alakultak ki és ezért azok arra optimalizáltak, hogy velük szemben ne alakuljon ki az ellenállóképesség olyan hamar. Ha ezeket a trükköket a kutatók is megtanulják, akkor képesek lesznek olyan újgenerációs antibiotikumokat fejleszteni, amikkel szemben szintén nehezen alakul ki ellenállóképesség.
Bálint Kintses, Orsolya Méhi, Eszter Ari, Mónika Számel, Ádám Györkei, Pramod K. Jangir, István Nagy, Ferenc Pál, Gergely Fekete, Roland Tengölics, Ákos Nyerges, István Likó, Anita Bálint, Tamás Molnár, Balázs Bálint, Bálint Márk Vásárhelyi, Misshelle Bustamante, Balázs Papp & Csaba Pál: Phylogenetic barriers to horizontal transfer of antimicrobial peptide resistance genes in the human gut microbiota. Nature Microbiology. 2058-5276. 2018. https://doi.org/10.1038/s41564-018-0313-5
Cikkük rövid összefoglalója magyarul:
Az emberi bélflóra olyan antimikrobiális fehérjék (AMP-k) jelenlétéhez alkalmazkodott, amelyek az immunvédelem ősi komponensei. Az orvosi jelentőségétől függetlenül máig tisztázatlan azonban, hogy az antimikrobiális fehérjék felé rezisztenciát biztosító gének szerepet játszanak-e az emberi bélflóra különböző baktériumai közötti génkicserélődésben. Jelen kutatás során azt bizonyították a kutatók, hogy az AMP rezisztencia és az antibiotikum rezisztencia génjei különböznek mind génkicserélődési mintázatukban mind az új gazdákkal történő funkcionális kompatibilitásukkal. 1.) Az AMP rezisztencia gének széleskörben elterjedtek a bél mikrobiomjában, a horizontális génátadás sebessége alacsonyabb, mint az antibiotikum rezisztencia gének átadásáé 2.) Az emberi bél mikrobiótájának tenyésztésének és funkcionális metagenomikájának eredménye azt mutatta, hogy filogenetikailag távol eső baktériumokéból származó AMP rezisztencia gének csak korlátozottak rezisztenciát biztosítanak az E. coliban, egy eredendően is érzékeny fajban. Összefoglalva, az új bakteriális gazdaszervezettel való funkcionális kompatibilitás kulcsfontosságú tényezővé válik, amely korlátozza az AMP rezisztencia gének genetikai cseréjét. Végezetül, eredményeik arra utalnak, hogy az AMP-k rendkívül specifikus változásokat indukálnak az emberi mikrobióta összetételében, lehetséges behatással így a megbetegedések kialakulásának esélyére.
A cikk összefoglalása eredeti nyelven:
The human gut microbiota has adapted to the presence of antimicrobial peptides (AMPs), which are ancient components of immune defence. Despite its medical importance, it has remained unclear whether AMP resistance genes in the gut microbiome are available for genetic exchange between bacterial species. Here, we show that AMP resistance and antibiotic resistance genes differ in their mobilization patterns and functional compatibilities with new bacterial hosts. First, whereas AMP resistance genes are widespread in the gut microbiome, their rate of horizontal transfer is lower than that of antibiotic resistance genes. Second, gut microbiota culturing and functional metagenomics have revealed that AMP resistance genes originating from phylogenetically distant bacteria have only a limited potential to confer resistance in Escherichia coli, an intrinsically susceptible species. Taken together, functional compatibility with the new bacterial host emerges as a key factor limiting the genetic exchange of AMP resistance genes. Finally, our results suggest that AMPs induce highly specific changes in the composition of the human microbiota, with implications for disease risks.
Aki követni szeretné a Pál Csaba laborjának munkásságát, azt a laboratórium facebook oldalán is megteheti: https://www.facebook.com/sysbiol/
Kiemelt kép forrása szintén https://www.facebook.com/sysbiol/
.
Sok szertetettel gratulálok Nekik! Külön köszöntöm Nyerges Ákos ifjú kutatót, akivel 10 éve még együtt hajoltunk a mikroszkóp felett a legionellákkal ismerkedvén.