Descoperirea este prima care vizează „persistențele” bacteriene responsabile de multe boli persistente

Cercetătorii de la Institutul Wyss pentru Inginerie de Inspirație Biologică de la Universitatea Harvard și de la Universitatea din Boston au dezvoltat o abordare eficientă și cu costuri reduse pentru tratarea infecțiilor bacteriene cronice, cum ar fi stafilococul și tractul urinar și, potențial, chiar streptococul și tuberculoza. Descoperirile lor apar în ediția din 12 mai a revistei Nature.

Infecțiile cronice și recurente sunt în mod obișnuit cauzate de „persistențele” bacteriene – o mică subpopulație de bacterii care reușesc să supraviețuiască unui atac cu antibiotice prin faptul că, în esență, se închid și „dorm” în timpul acestuia, chiar dacă omologii lor, care sunt treji, sunt uciși.

Ca urmare, pacientul pare inițial a fi complet recuperat, dar în decursul săptămânilor sau chiar al lunilor, persistențele încep să revină la viață, adesea mai puternice și mai agresive ca niciodată, iar boala revine. Persistența bacteriană este un obstacol major în calea tratamentului cu succes al bolilor infecțioase. Aceasta poate prelungi bolile pe parcursul a luni de zile, poate face ca infecțiile să se răspândească la rinichi și la alte organe și poate face ca costurile tratamentului să crească vertiginos. Având în vedere impactul său negativ semnificativ, persistența bacteriană a devenit un domeniu de cercetare în creștere, însă până în prezent nu a fost dezvoltat niciun tratament care să vizeze direct persistențele.

În comparație cu bacteriile rezistente la antibiotice, a căror capacitate de a rezista la tratamentele medicamentoase se bazează pe diferențe genetice, persistențele sunt identice din punct de vedere genetic cu ceilalți membri ai comunității lor bacteriene. Ceea ce le separă de restul este capacitatea lor de a trece în modul de economisire a energiei.

Dar o echipă de cercetători condusă de James J. Collins, Ph.D., a descoperit acum o modalitate ieftină și eficientă de a trezi aceste bacterii adormite, folosind zahărul pentru a le stimula să intre într-o stare activă în care sunt la fel de vulnerabile la antibiotice ca și celelalte din comunitatea lor.

Collins este membru de bază al facultății Institutului Wyss, profesor de inginerie biomedicală la Universitatea din Boston și cercetător al Institutului Medical Howard Hughes. Kyle Allison, de la Institutul Medical Howard Hughes și de la Universitatea din Boston, a fost primul autor, iar Mark Brynildsen, profesor asistent în cadrul Departamentului de Inginerie Chimică și Biologică de la Universitatea Princeton, un autor colaborator.

Abordarea lor constă în adăugarea de zahăr la antibiotic. Zahărul acționează ca un stimulent, activând, în esență, răspunsurile normale ale bacteriei, cum ar fi să moară atunci când se confruntă cu un antibiotic ucigaș. Allison compară efectul zahărului cu o ceașcă de cafea bacteriană sau cu strigătul unui ceas deșteptător.

Utilizând această strategie pe bacteria E. coli, care poate provoca infecții ale tractului urinar, echipa a reușit să elimine 99,9 la sută din persistențe în doar două ore, spre deosebire de nicio eliminare fără zahăr. Abordarea a fost la fel de eficientă în uciderea bacteriei care provoacă infecții stafilococice. „Scopul nostru a fost să îmbunătățim eficacitatea antibioticelor existente, mai degrabă decât să inventăm altele noi, ceea ce poate fi un proces îndelungat și costisitor”, spune Allison.

Aceste descoperiri au potențialul de a îmbunătăți viețile unui număr incalculabil de persoane care se luptă cu infecții sâcâitoare, reducând în același timp substanțial costurile asistenței medicale. Dar, cel mai semnificativ impact ar putea fi resimțit, în cele din urmă, de persoanele din întreaga lume care suferă de tuberculoză, care este următorul obiectiv al cercetării lui Allison și Collins.

TB, care este o infecție bacteriană cronică ce afectează plămânii, provoacă mai multe decese decât orice altă boală infecțioasă. Organizația Mondială a Sănătății raportează că aproximativ 4.700 de persoane mor din cauza tuberculozei în fiecare zi. Tratamentul durează de obicei între cinci și nouă luni.

.