Znanstvenici upozoravaju da drevni mikrobi iz leda mogu biti izvor novih antibiotika, ali i potencijalni prijenosnici gena otpornosti.
Bakterije koje su bile zamrznute u ledu prije čak 5.000 godina mogle bi postati novo oružje u borbi protiv opasnih, na antibiotike otpornih bakterija, pokazuje novo znanstveno istraživanje. No, znanstvenici upozoravaju da postoji i druga strana medalje – ove drevne bakterije mogle bi same predstavljati prijetnju ako se ponovno prošire u okolišu.
Riječ je o bakterijama pronađenima u ledenoj špilji Scărișoara u Rumunjskoj, jednoj od najvećih ledenih špilja u Europi. Istraživanje je proveo tim znanstvenika iz Instituta za biologiju u Bukureštu pri Rumunjskoj akademiji, koji ističu da mikroorganizmi očuvani u hladnim uvjetima tisućljećima imaju golem, ali još uvijek nedovoljno istražen terapijski potencijal.
Otpornost na antibiotike – stari problem s novim razmjerima
Otpornost bakterija na antibiotike jedan je od najvećih izazova moderne medicine. Bakterije se neprestano prilagođavaju i razvijaju mehanizme kojima izbjegavaju djelovanje lijekova, što otežava liječenje infekcija i povećava smrtnost. Iako se često smatra modernim problemom, borba između bakterija i antibiotika traje milijunima godina u prirodi.
Ekstremna okruženja poput ledenih špilja potiču veliku raznolikost mikroorganizama, a njihova prilagodba na hladnoću mogla bi sadržavati genetske mehanizme koji bi se mogli iskoristiti za razvoj novih antibiotika. No, ista ta prilagodba može predstavljati i dodatni rizik.
Drevni soj s dvostrukim potencijalom
Znanstvenici su identificirali bakterijski soj Psychrobacter SC65A.3, koji je pokazao otpornost na više modernih antibiotika i nosi više od 100 gena povezanih s otpornošću na lijekove.
– Unatoč svom drevnom podrijetlu, ovaj bakterijski soj pokazuje otpornost na više suvremenih antibiotika – istaknula je mikrobiologinja Cristina Purcarea, jedna od autorica studije.
S druge strane, isti soj pokazao je sposobnost inhibicije rasta nekoliko glavnih superbakterija otpornih na antibiotike, kao i važne enzimske aktivnosti koje imaju potencijalnu primjenu u biotehnologiji.
Kako je provedeno istraživanje
Istraživači su iz ledene špilje uzeli ledenu jezgru dugu 25 metara iz dijela špilje poznatog kao Velika dvorana. Iz leda su pažljivo izolirani bakterijski sojevi, a zatim je provedeno sekvenciranje genoma kako bi se identificirali geni povezani s prilagodbom na hladnoću i antimikrobnim djelovanjem.
Analiza je pokazala da bi Psychrobacter SC65A.3 mogao biti „blagoslov i prokletstvo“ – potencijalni izvor novih antibiotika, ali i mogući izvor gena otpornosti koji bi se mogli prenijeti na druge bakterije.
Istraživači su također utvrdili da je ovaj soj otporan na uobičajene antibiotike koji se koriste za liječenje infekcija pluća, kože, krvi i drugih čestih bakterijskih infekcija.
Što znamo o rodu Psychrobacter
Bakterije iz roda Psychrobacter posebno su se razvile za preživljavanje u hladnim uvjetima. Neke vrste mogu uzrokovati infekcije kod ljudi, ali još uvijek postoje brojna otvorena pitanja o njihovoj evoluciji i mogućim medicinskim primjenama.
Razvoj novih antibiotika iz ovakvih izvora dugotrajan je proces, no istraživanja mogu pomoći u boljem razumijevanju kako se otpornost na lijekove razvija i prenosi između bakterijskih vrsta.
Zamrznuti mikrobi i klimatske promjene
Znanstvenici upozoravaju da zamrznuta okruženja mogu djelovati kao „rezervoari“ gena otpornosti na antibiotike. Kako klimatske promjene uzrokuju otapanje leda i permafrosta, tisuće tona uspavanih mikroorganizama ponovno se vraća u aktivno stanje – u svijetu potpuno drugačijem od onoga u kojem su nastali.
To znači da postoji utrka s vremenom: pronaći načine kako ove mikroorganizme iskoristiti za borbu protiv infekcija prije nego što potencijalno postanu prijetnja. Procjenjuje se da otpornost na antibiotike doprinosi više od milijun smrti godišnje diljem svijeta, a iako su neki pomaci ohrabrujući, globalni trend i dalje je zabrinjavajući.
– Ako topljenje leda oslobodi ove mikrobe, njihovi geni otpornosti mogli bi se proširiti na moderne bakterije i dodatno pogoršati globalni problem otpornosti na antibiotike. S druge strane, oni proizvode jedinstvene enzime i antimikrobne spojeve koji bi mogli poslužiti kao inspiracija za nove antibiotike, industrijske enzime i druge biotehnološke inovacije – upozorava Purcarea.
Potrebna su dodatna istraživanja
Autori studije pozivaju na opsežnija istraživanja mikroorganizama iz hladnih okruženja kako bi se mapirala njihova raznolikost, razumjeli mehanizmi prilagodbe na hladnoću, procijenila njihova uloga u biogeokemijskim ciklusima i klimatskim procesima te istražile potencijalne primjene u medicini i biotehnologiji. Studija je objavljena u znanstvenom časopisu Frontiers in Microbiology.
(Ordinacija.hr)
