Rezistența la antibiotice este o problemă uriașă, care în anul 2019 a cauzat aproximativ 1,27 milioane de decese în întreaga lumea. Cercetătorii atenționează asupra unei alte amenințări globale, toleranța la antibiotice.

Toleranța la antibiotice apare atunci când o bacterie reușește să supraviețuiască mult timp după ce a fost expusă la un antibiotic. În timp ce bacteriile rezistente la antibiotice se dezvoltă chiar și în prezența unui antibiotic, bacteriile tolerante persistă într-o stare latentă, fiind capabile să se reactiveze după ce trece efectul antibioticelor. Toleranța este asociată cu răspândirea rezistenței la antibiotice.

Cercetătorii care studiază toleranța la antibiotice încearcă să descopere ce determină bacteriile tolerante să devină latente. Dacă vor afla de ce devin tolerante unele bacterii, cercetătorii vor putea dezvolta modalități de a evita răspândirea acestei toleranțe. Mecanismul exact care diferențiază toleranța de rezistență este încă nedefinit.

Holera și toleranța la antibiotice

Multe antibiotice sunt concepute pentru a distruge învelișul exterior al bacteriilor. Bacteriile rezistente sunt imune, acestea pot contracara atacul antibioticelor și pot dezvolta rezistență prin mutații spontane.

Bacteriile tolerante au capacitatea de a evita atacul antibioticelor. După ce trece efectul antibioticelor, bacteria își poate reconstrui învelișul exterior, reluând funcțiile normale. Cu toate acestea, încă nu se cunoaște mecanismul prin care bacteriile disting momentul în care dispare efectul antibioticelor, și ce anume declanșează reactivarea lor.

Cercetătorii de la Universitatea Cornell din New York, SUA, încercă să înțeleagă mecanismele de activare și reactivare a bacteriilor tolerante responsabile de holeră, Vibrio cholerae. Vibrio are o evoluție rapidă a rezistenței împotriva diferitelor tipuri de antibiotice, iar medicii sunt îngrijorați. Începând cu anul 2010, Vibrio a dezvoltat rezistență la 36 de antibiotice diferite, iar acest număr continuă să crească.

La oameni, toleranța la antibiotice este observată atunci când medicul prescrie un antibiotic, de obicei doxiciclină, unui pacient infectat cu holeră. Antibioticul pare să oprească temporar infecția, iar apoi simptomele reapar, deoarece antibioticele nu elimină complet bacteriile.

Capacitatea de a reveni la normal și de a se dezvolta, după ce dispare efectul antibioticului, este cheia toleranței antibacteriene. Expunerea Vibrio la un antibiotic pentru o perioadă suficient de lungă l-ar putea distruge în cele din urmă; adesea, o cură standard de antibiotice nu este suficient de lungă pentru a distruge toate bacteriile, chiar dacă starea lor este una fragilă.

Cu toate acestea, administrarea unui medicament pentru o perioadă prelungită poate dăuna bacteriilor și celulelor sănătoase, provocând disconfort și boli suplimentare. În plus, utilizarea greșită și expunerea prelungită la antibiotice pot crește șansele ca alte bacterii din organism să devină rezistente.

Bacterii care dezvoltă toleranță

Vibrio nu este singura specie care prezintă toleranță. Recent, cercetătorii au identificat multe bacterii infecțioase care au dezvoltat toleranță. O specie de bacterii numită Enterobacteriaceae, care include agenți patogeni majori ai bolilor transmise de alimente: Salmonella, Shigella și E. coli, sunt doar câteva dintre numeroasele tipuri de bacterii care sunt capabile de toleranță la antibiotice.

Legătura dintre toleranța și rezistența la antibiotice

Chiar dacă au existat cercetări considerabile asupra modului în care bacteriile dezvoltă toleranță, o piesă cheie a puzzle-ului, care a fost neglijată, este modul în care toleranța duce la rezistență.

În 2016, cercetătorii au descoperit cum să dezvolte bacteriile tolerante în laborator. După expunerea repetată la diferite antibiotice, celulele E. coli au fost capabile să se adapteze și să supraviețuiască. ADN-ul, materialul genetic care conține instrucțiuni pentru funcționarea celulelor, este o moleculă fragilă. Atunci când ADN-ul este deteriorat rapid (prin expunerea la antibiotic), mecanismele de reparare ale celulei tind să se încurce și să provoace mutații care pot crea rezistență și toleranță. Deoarece E. coli este similară cu multe tipuri diferite de bacterii, descoperirile acestor cercetători au arătat că, orice bacterie poate dezvolta toleranță.

O altă descoperire recentă este reprezentată de faptul că, cu cât bacteriile rămân tolerante mai mult, cu atât sunt mai multe șanse să dezvolte mutații care conduc la rezistență. Toleranța permite bacteriilor să dezvolte o mutație a rezistenței, care reduce șansele de a fi distruse în timpul tratamentului cu antibiotice. Acest lucru este relevant în special pentru comunitățile bacteriene adesea observate în biofilmele care tind să acopere suprafețele din spitale. Biofilmele pot induce bacteriilor să dezvolte rezistență. Specialiștii consideră că aceste condiții imită ceea ce s-ar putea întâmpla în timpul infecțiilor tratate cu antibiotice, în care mai multe bacterii trăiesc una lângă alta.

Cercetătorii solicită mai multe studii privind toleranța la antibiotice, cu speranța că aceasta va duce la tratamente mai robuste atât pentru boli infecțioase, cât și pentru cancer. Într-o abordare promițătoare, un studiu realizat pe șoareci a constatat că scăderea toleranței a redus și rezistența.

 

Sursă: www.theconversation.com