Bacteriile extrase din gheața veche de 5.000 de ani din Peștera de Gheață Scărișoara (România) ar putea oferi piste noi în lupta cu superbacteriile - arată un studiu recent - cu condiția ca ele să nu se transforme, la rândul lor, într-o amenințare.
Cercetarea a fost coordonată de o echipă de la Institutul de Biologie București (IBB) al Academiei Române și atrage atenția asupra unui potențial terapeutic încă nevalorificat, dar și asupra unui risc real: microbii conservați în medii reci timp de milenii pot ascunde atât mecanisme utile medicinei, cât și gene care complică problema rezistenței la antibiotice.
Rezistența la antibiotice și superbacteriile: o criză veche, cu efecte moderne
Pe măsură ce bacteriile se adaptează constant pentru a evita cele mai bune tratamente pe care le avem, rezistența la antibiotice a devenit una dintre cele mai serioase provocări pentru sănătatea publică. Totuși, fenomenul nu este unul „nou”: competiția evolutivă dintre microorganisme și compușii antimicrobieni are loc de milioane de ani, într-un echilibru fragil de supraviețuire.
Mediile extreme, cum este și peștera de gheață în care a fost identificată această bacterie, tind să amplifice diversitatea microbiană. Adaptările genetice la frig pot însemna, în același timp, o sursă de molecule antimicrobiene promițătoare - sau o cale prin care rezistența se poate întări și răspândi.
Peștera de Gheață Scărișoara și Psychrobacter SC65A.3: o descoperire cu două tăișuri
„Tulpina bacteriană Psychrobacter SC65A.3 izolată din Peștera de Gheață Scărișoara, în pofida originii sale străvechi, prezintă rezistență la mai multe antibiotice moderne și poartă peste 100 de gene asociate rezistenței”, afirmă microbiologul IBB Cristina Purcarea.
„În același timp, poate inhiba creșterea mai multor ‘superbacterii’ majore rezistente la antibiotice și a prezentat activități enzimatice relevante, cu un potențial biotehnologic important.”
Cum a fost realizat studiul: carotaj de 25 m și secvențiere genomică
Pentru a investiga microorganismele conservate în gheață, cercetătorii au extras un carotaj de gheață de 25 de metri dintr-o zonă a Peșterii de Gheață Scărișoara cunoscută drept Sala Mare. După izolarea atentă a tulpinilor bacteriene din gheață, echipa a folosit secvențierea genomului pentru a identifica genele asociate atât supraviețuirii la temperaturi scăzute, cât și activității antimicrobiene.
Analiza indică faptul că Psychrobacter SC65A.3 poate fi, simultan, o oportunitate și un pericol: ar putea oferi indicii pentru dezvoltarea unor medicamente antibiotice noi, dar, dacă ar reapărea și s-ar răspândi, ar putea transfera gene de rezistență către alte bacterii.
La ce antibiotice rezistă și de ce contează
Echipa a constatat că Psychrobacter SC65A.3 este rezistentă la antibiotice utilizate frecvent în tratarea infecțiilor pulmonare, cutanate, sanguine și a altor infecții comune.
Această tulpină aparține genului Psychrobacter, un grup de bacterii care s-a specializat în supraviețuirea la frig. Deși se știe că unele specii pot provoca infecții, rămân numeroase întrebări deschise despre modul în care au evoluat aceste microorganisme și despre felul în care ar putea fi valorificate pentru a îmbunătăți antibioticele moderne.
De la peșteră la medicamente: drumul e lung, dar informația e valoroasă
Chiar dacă transformarea acestor rezultate în antibiotice noi nu se va întâmpla rapid, cercetarea poate aduce beneficii importante pe parcurs. Înțelegerea felului în care apar mecanismele de rezistență și a modului în care ele se pot transmite între specii poate ajuta la proiectarea unor terapii mai robuste și a unor strategii mai bune de control al infecțiilor.
În paralel, enzimele și compușii antimicrobieni produși de microorganisme adaptate la frig pot inspira nu doar tratamente medicale, ci și aplicații industriale - de la biocatalizatori eficienți la temperaturi joase până la procese biotehnologice cu consum energetic mai mic.
O componentă esențială: biosecuritate și monitorizare
Orice explorare a microorganismelor „înghețate în timp” trebuie dublată de măsuri stricte de biosecuritate. Izolarea, cultivarea și testarea tulpinilor cu profil de rezistență presupun protocoale clare, evaluări de risc și monitorizare atentă, pentru a preveni eliberarea accidentală sau transferul necontrolat de gene.
La fel de importantă este și trasabilitatea datelor genetice: cartografierea genelor de rezistență și a elementelor mobile (care pot facilita transferul între bacterii) poate ghida decizii informate privind ce tulpini merită investigate pentru aplicații și care necesită restricții suplimentare.
Clima se schimbă: mediile înghețate pot deveni rezervoare de gene de rezistență
Autorii discută posibilitatea ca mediile înghețate să funcționeze ca rezervoare de gene de rezistență. Pe măsură ce schimbările climatice transformă zonele înghețate în zone dezghețate, există deja semne că cantități uriașe de microbi latenți revin într-o lume foarte diferită de cea în care au evoluat.
Asta înseamnă că presiunea timpului crește: trebuie găsite modalități de a valorifica potențialul antimicrobian al acestor bacterii pentru a combate infecțiile și bolile, înainte ca ele să poată produce efecte nedorite.
De ce miza este globală
Se estimează că rezistența la antibiotice contribuie la peste un milion de decese la nivel mondial în fiecare an. Deși tendința generală rămâne îngrijorătoare, există și semne de progres, inclusiv prin supraveghere mai bună, utilizare mai prudentă a antibioticelor și dezvoltarea unor alternative terapeutice.
„Dacă topirea gheții eliberează acești microbi, aceste gene s-ar putea răspândi la bacteriile moderne, amplificând provocarea globală a rezistenței la antibiotice”, avertizează Purcarea.
„Pe de altă parte, ele produc enzime unice și compuși antimicrobieni care ar putea inspira antibiotice noi, enzime industriale și alte inovații biotehnologice.”
Ce recomandă cercetătorii să urmeze
Echipa solicită extinderea studiilor asupra microorganismelor conservate în medii reci, deoarece acestea oferă o fereastră către trecutul îndepărtat și, posibil, instrumente pentru a construi soluții mai bune pentru viitor.
„Pentru a avansa o înțelegere cuprinzătoare a vieții microbiene din mediile reci, cercetarea integrată ar trebui să se concentreze pe cartografierea diversității lor taxonomice și funcționale, pe elucidarea mecanismelor de adaptare la frig, pe evaluarea rolurilor lor în ciclurile biogeochimice și în procesele de retroacțiune climatică, precum și pe explorarea unor taxoni și funcții microbiene noi, cu potențiale aplicații în biotehnologie și medicină”, notează autorii în articolul publicat.
Studiul a fost publicat în Frontiers în Microbiologie.
Comentarii
Încă nu există comentarii. Fii primul!
Lasă un comentariu