Bakteriaalne puhkeperiood on ellujäämisstrateegia vastuseks stressirohkele kokkupuutele antibiootikumidega, mida patsient võtab raviks. Uinuvad rakud muutuvad antibiootikumide suhtes tolerantseks ja surevad aeglasemalt ning jäävad mõnikord ellu. Seda nimetatakse antibiootikumitaluvuseks, mis on erinevalt antibiootikumiresistentsusest bakterid kasvada antibiootikumide juuresolekul. Kroonilised või korduvad infektsioonid on tingitud antibiootikumitaluvusest, mille jaoks puudub tõhus ravi. Faagiteraapiat on pikka aega kaalutud, kuid uinunud bakterirakud ei reageeri ja ei allu teadaolevatele bakteriofaagidele. ETH Zürichi teadlased on tuvastanud uue bakteriofaagi, mis paljuneb ainulaadselt Pseudomonas aeruginosa sügavates statsionaarsetes faasides. Nimega "Paride" võib see bakteriofaag tappa sügavalt uinunud P. aeruginosa otsese lüütilise replikatsiooni teel. Huvitaval kombel vähendas see uudne faag bakterite koormust faagi-antibiootikumi sünergia kaudu, kui kultuuridele lisati meropeneemi antibiootikum. Ilmselt võib uudne faag ära kasutada uinuvate bakterite füsioloogia nõrku kohti, et ületada antibiootikumitaluvust. Need nõrgad kohad võivad olla uinuvate või mitteaktiivsete bakterite põhjustatud krooniliste infektsioonide uue ravi sihtmärgiks.
Enamik baktereid Maal on uinuvas olekus vähenenud metaboolse aktiivsusega või täiesti passiivses eosvormis. Sellised bakteriaalne rakke saab hõlpsasti elustada, kui vajalikud toitained ja molekulid muutuvad kättesaadavaks.
Bakteriaalne uinumine või passiivsus on ellujäämisstrateegia vastuseks stressirohketele väliskeskkonna tingimustele, nagu nälg või kokkupuude patsiendi poolt ravi eesmärgil võetud antibiootikumidega. Hilisemal juhul muutuvad uinuvad rakud antibiootikumide suhtes tolerantseks, kuna antibiootikumide poolt suunatud rakuprotsessid tapavad. bakterid on tagasi lükatud. Seda nähtust nimetatakseantibiootikumide taluvusSel juhul surevad bakterid aeglasemalt ja jäävad mõnikord ellu (erinevalt bakteritest antibiootikumiresistentsus kui bakterid kasvavad antibiootikumide juuresolekul). Kroonilised või korduvad infektsioonid on omistatud uinuvatele antibiootikume tolerantsetele bakterirakkudele, mida sageli nimetatakse "persisteriteks", mille jaoks puudub tõhus ravi.
Faagiteraapia, mis hõlmab bakteriofaage või faage (st viirused mis eelneb bakterid), on pikka aega peetud seisvate või passiivsete krooniliste infektsioonide raviks bakterid see lähenemisviis töötab aga hosti korral bakteriaalne rakud kasvavad. Uinuvad või passiivsed bakteriaalne rakud ei reageeri ja ei reageeri bakteriofaagidele, mis väldivad adsorptsiooni bakteriaalne rakupindadele või uinuvates rakkudes hibernateerida kuni elustamiseni.
Teadaolevatel bakteriofaagidel ei ole võimet nakatada antibiootikume tolerantseid, sügavalt uinuvaid või inaktiivseid bakterid. Arvati, et mitmekesisust arvestades võivad looduses eksisteerida faagid, mis on võimelised nakatama seisvaid rakke. Teadlased on nüüd esimest korda tuvastanud ühe sellise uudse bakteriofaagi.
Hiljuti avaldatud uuringus leidsid teadlased ETH Zürich teatage uue bakteriofaagi eraldamisest, mis korduvad ainulaadselt sügavates statsionaarsetes kultuurides Pseudomonas aeruginosa laboris. Nad andsid sellele bakteriofaagile nime Paride. See faag võib tappa sügavalt uinunud P. aeruginosa otsese lüütilise replikatsiooni teel. Huvitav on see, et see uudne faag vähendas faagide ja antibiootikumide sünergia kaudu bakterite koormust, kui sellele lisati meropeneemi antibiootikum. P. aeruginosa-faagikultuurid.
Ilmselt võib uudne faag kasutada uinuvate bakterite füsioloogia nõrku kohti, et ületada antibiootikumitaluvust. Need nõrgad kohad võivad olla uinuvate või mitteaktiivsete bakterite põhjustatud krooniliste infektsioonide uue ravi sihtmärgiks.
***
Viide:
- Maffei, E., Woischnig, AK., Burkolter, MR et al. Faag Paride võib otsese lüütilise replikatsiooni teel tappa Pseudomonas aeruginosa uinunud, antibiootikumide suhtes tolerantseid rakke. Nat Commun, 15, 175 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3
***
