Pirmasis komercinis antibiotikas penicilinas rinkoje pristatytas 1941 metais, tačiau jau po metų buvo pastebėti pirmieji bakterijų atsparumo antibiotikams atvejai. Kaip su mikroorganizmais kovosime ateityje? Kas, jeigu didžioji dalis bakterijų taptų atsparios antibiotikams? Kokios bakterijos gyvena branduoliniuose reaktoriuose ir ko iš jų galėsime pasimokyti? Pokalbis su mikrobiologe, Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro profesore Egle Lastauskiene.
Bakterijų atsparumas antibiotikams – natūralus evoliucinis atsakas
Susirgę dažnai reikalaujame gydytojų paskirti gydymą antibiotikais, nors jie ne visuomet būtini. Net tais atvejais, kai prireikia antibiotikų kovojant su bakteriniais susirgimais, darome klaidų juos vartodami – pavyzdžiui, nutraukiame antibiotikų kursą per anksti, vos pasijutę geriau. Tai sudaro sąlygas bakterijoms, mikroorganizmams tapti atspariems.
Mikrobiologė, Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro profesorė E. Lastauskienė teigė, kad nors bakterijų atsparumas didėja, antibiotikai ateityje tikriausiai liks veiksmingi. „Nereikėtų manyti, kad naujus antibiotikus susintetiname tik patys laboratorijose – jų nuolatos atsiranda ir gamtoje. Pavyzdžiui, pelėsiniai grybai turi didelį biotechnologinį potencialą savo genomuose. Galbūt jie ir sukurs mums ateities antibiotikus kaip konkurencinę priemonę prieš tas atsparias bakterijas, kurias mes matome dabar“, – pasakojo profesorė.
„Pirmiausia apie antibiotikus reikėtų galvoti kaip apie labai teigiamą dalyką – jie ne tik gelbsti nuo tokių infekcinių ligų, kaip sudėtingos plaučių ligos, bet ir padeda prižiūrėti žaizdas, traumas. Tačiau neatsakingas antibiotikų vartojimas veda prie to, kad šiuo metu matome didėjantį bakterijų atsparumą šiems preparatams“, – aiškino E. Lastauskienė.
Mokslininkės teigimu, atsparumas antibiotikams yra natūralus evoliucinis atsakas į nepalankias aplinkos sąlygas: „Tai, kad pradėjome vartoti antibiotikus, evoliuciją pastūmėjo ta kryptimi, kad mikroorganizmams prireikė įgauti daugiau atsparumo. Atsparumas antibiotikams vystosi ne tik dėl bakterijų mutacijos, tai gali vykti ir horizontalaus genų perdavimo keliu. Šiuo atveju bakterija perduoda savo genetinę medžiagą šalia esančiai bakterijai. Jos labai lengvai gali dalintis genetiniais elementais, kurie lemia atsparumą antibiotikams, kadangi bakterijos neturi būti tos pačios rūšies, kad galėtų jais dalintis tarpusavyje.“
Ką darytume, jei didžioji dalis bakterijų taptų atsparios antibiotikams?
Viena iš profesorės tyrinėjamų sričių yra bakterijų būsenos mikrogravitacijos sąlygomis – būtent tada bakterijos tampa atspariausios, o šie tyrimai gali padėti su jomis kovoti. „Mikrogravitacija yra simuliatorius, kuris leidžia atkurti nesvarumo būseną žemės aplinkoje. Vertikalioje centrifugoje yra pasiekiamas toks greitis, kad ląstelė nuolatos yra nesvarumo būsenos. Mūsų atveju tyrimai buvo atlikti su candida rūšies mieliagrybiais. Per tyrimą pastebėjome, kad šios mielės, būdamos nesvarumo būsenos, tapo itin atsparios išoriniams veiksniams.
Iš kitų mokslininkų tyrinėjimų jau žinome, kad kosminiuose laivuose pabunda virusai, miegantys mūsų kūnuose. Bakteriniai ir virusiniai susirgimai yra didelė problema kosmoso aplinkoje, nes pasikeičia mikroorganizmų fiziologija ir jie daug lengviau atakuoja žmogų.
Būdami nesvarumo būsenos, detektuojame tokius stipriai pakitusius mikroorganizmus, kokių dar nesame aptikę Žemės aplinkoje. Kuo daugiau žinių sukaupsime apie tai, kaip kovoti su tokiais itin atspariais mikroorganizmų variantais, tuo geriau žinosime, kaip su tokiais protrūkiais elgtis ateityje, jei panašus atsparus mikroorganizmas staiga paplistų Žemėje“, – aiškino profesorė.
E. Lastauskienė pasakojo, kad jei didžioji dalis bakterijų taptų atsparios antibiotikams, ieškotume kitų galimybių apsisaugoti: „Tam greičiausiai pasitelktume virusus. Antibiotikas yra susintetinta cheminė molekulė, pakanka jos neįsileisti į ląstelę, kad jis taptų neveiksmingas. Palyginti su tuo, virusas yra pakankamai intelektualus ginklas, kadangi jis vis tiek randa būdą į tą ląstelę patekti. Bakterijos, žinoma, gali išmokti gintis nuo šių virusų, bet ir mes galime juos konstruoti, mutuoti, ieškoti tinkamiausio varianto“, – dėstė profesorė.
Anot E. Lastauskienės, bakterijos yra skirtingai atsparios antibiotikams skirtingose aplinkose: „Didžiausias atsparumas antibiotikams yra matomas ligoninėse, nes ten vyksta nuolatinis sąlytis su antibiotikais. Bakterijos nedemonstruoja atsparumo tam tikram antibiotikui, kol su juo nesusiduria. Bakterijai yra prabanga sintetinti fermentą, kuris skaldo peniciliną, jei šio aplinkoje nėra. Paradoksalu, kad ligoninėse turime labai sterilią aplinką, bet ir daugiausia atsparumo genų.“
Ar galėtume išgyventi be bakterijų?
O kas nutiktų, jeigu staiga mūsų aplinkoje neliktų mikroorganizmų, jeigu ji taptų visiškai sterili? Kaip greitai mes tai pastebėtume? E. Lastauskienė teigė, kad tam pakaktų kelių dienų ar savaičių: „Pirmiausia suvalgomo maisto ir išmatų kiekiai padidėtų drastiškai, nes dalies maisto medžiagų negalėtume įsisavinti be mikroorganizmų. Taip pat užsikimštų įvairūs valymo įrenginiai, nes juose vykstantys procesai taip pat priklauso nuo mikroorganizmų. Vėliau pradėtų žūti augalai, nes jie nebegalėtų fiksuoti azoto – tai padaryti jiems padeda bakterijos. Sustotų ir biocheminiai ciklai. Pirmiausia bakterijų išnykimas paliestų atrajojančius gyvūnus, pavyzdžiui, karves, avis. Be bakterijų šie gyvūnai nesugebėtų suskaldyti celiuliozės.
Kalbant apie žmonių mikrobiotą – tai tikriausiai labai paveiktų mūsų psichologinę būseną. Jau seniai žinome, kad mūsų imuninė sistema be mikroorganizmų nesivysto – tik susidūrę su jais treniruojame savo imuninę sistemą. Tačiau daugėja tyrimų, kurie rodo, kad ir mūsų psichologinė būsena priklauso nuo mikroorganizmų, nes jie, gyvendami žarnyne, veikdami per žarnyno–smegenų ašį, nervą klajoklį, sugeba moduliuoti mūsų nuotaiką. Kadangi daugelis gyvybę palaikančių procesų be bakterijų nevyktų, nelikus jų ilgainiui gyvybė Žemėje išnyktų.“
Mokslininkė teigė, kad nors ir ne visos bakterijos mums daro tiesioginę įtaką, egzistuoja įvairiausių jų formų, jas tyrinėdami galime sužinoti daugiau apie mus supantį pasaulį. E. Lastauskienė pasakojo: „Deinococcus bakterijos gyvena atominiuose reaktoriuose – galbūt šių bakterijų funkcijos mes plika akimi nematome. Tačiau moksline, tyrinėjimo prasme ši bakterija yra labai svarbi – ji sugeba išgyventi ekstremaliomis radiacijos sąlygomis. Jeigu šios bakterijos viduje veikiančius procesus mes galėtume įveiklinti ir taip išmokti taisyti mūsų ląstelėse esančias klaidas, tai būtų labai svarbus pokytis.“
Parengė Adelė Mažeikaitė
Viso pokalbio klausykitės LRT radiotekoje.
