მეცნიერები დააკვირდნენ, როგორ იცვლის ბაქტერია ფორმას ანტიბიოტიკებისგან თავის დასაღწევად — #1tvმეცნიერება
მეცნიერები დააკვირდნენ, როგორ იცვლის ბაქტერია ფორმას ანტიბიოტიკებისგან თავის დასაღწევად — #1tvმეცნიერება

თქვენ რომ ბაქტერია იყოთ და ანტიბიოტიკებით სავსე სამყაროში გადარჩენას ცდილობდეთ, აუცილებლად დაგჭირდებოდათ გარკვეული ხრიკები. ახალი, მომხიბლავი გენეტიკური მასალის მისაღებად შეგიძლიათ სხვა ბაქტერიას მიეტმასნოთ, ანდაც გენეტიკური მუტაცია დაიწყოთ თაობების განმავლობაში იმის იმედით, რომ თქვენ წინააღმდეგ მომართული შხამის შესაკავებლად რაიმე საიდუმლო რეცეპტს იპოვით.

ამ სტრატეგიების შესახებ მეცნიერებმა უკვე დიდი ხანია იციან, მაგრამ ახლახან, მკვლევართა ჯგუფი დააკვირდა შემაშფოთებლად მარტივ ახალ გზას, რომლითაც ბაქტერიები ადამიანის სხეულში ანტიბიოტიკებს არიდებენ თავს — ამას ისინი ფორმის ცვლილებით ახერხებენ.

„აღმოვაჩინეთ, რომ Caulobacter crescentus-ის უჯრედებს შეუძლია აღადგინოს სტიმულამდელი ზრდის მაჩვენებელი და განიცადოს უჯრედის ფორმის დრამატული ცვლილებები. ანტიბიოტიკების მოცილებისთანავე, უჯრედები თავდაპირველ ფორმას აღიდგენენ მრავალი თაობის განმავლობაში“, — წერს მკვლევართა ჯგუფი პუბლიკაციაში.

2019 წელს რაღაც მსგავსს მიაგნო მკვლევართა სხვა ჯგუფმაც — ბაქტერიები ფორმას იცვლიდნენ (უფრო იბერებოდნენ), რათა ადამიანის სხეულში ანტიბიოტიკებისგან დაეღწიათ თავი.

ამ შემთხვევაში, ბაქტერიები მთლიან უჯრედულ კედლებს იცავნდნენ, რათა თავი აეცილებინათ პრეპარატებისთვის. თუმცა, ახალი კვლევისას მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ უჯრედის კედელი ხელუხლებელი რჩებოდა, მაგრამ იმდენად დრამატულად იჭიმებოდა, რომ C-ს ფორმას იღებდა.

დეტალების გასარკვევად, კარგენი-მელონის უნივერსიტეტის, ლონდონის საუნივერსიტეტო კოლეჯისა და ჩიკაგოს უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფმა აიღო ბაქტერია C. crescentus-ი, რომელიც ძირითადად მტკნარწყლოვან ტბებსა და ნაკადულებში გვხვდება; ამის შემდეგ, მკვლევრებმა მას დაუმატეს მცირე ოდენობით ფართო სპექტრის ანტიბიოტიკი ქლორამფენიკოლი და შემდეგ ბაქტერიის ზრდასა და გაყოფას დააკვირდნენ.

ანტიბიოტიკების რაოდენობა ბაქტერიათა უმეტესობის მოსაკლავად საკმარისი არ იყო, მაგრამ შეანელა მათი ზრდის მაჩვენებელი.

ანტიბიოტიკის დაბალი მოქმედებიდან დაახლოებით 10 თაობის შემდეგ, C. crescentus-მა ფიზიკური ცვლილება დაიწყო — გაფართოვდა და C-ს ფორმით მოიღუნა. ეს კი საკმარისი იყო ბაქტერიული ზრდის მაჩვენებლის შესაცვლელად, რათა ის თითქმის ქლორამფენიკოლის მოქმედებამდელ დონეს დაბრუნებოდა.

 

„ერთუჯრედიანი ექსპერიმენტებისა და თეორიული მოდელირების გამოყენებით წარმოვაჩინეთ, რომ უჯრედის ფორმის ცვლილება ერთგვარი სტრატეგიის სახით მოქმედებს, რათა ბაქტერიები უფრო ადაპტური გახდნენ ანტიბიოტიკებისგან გადარჩენისათვის“, — ამბობს კვლევის ავტორი, კარნეგი-მელონის უნივერსიტეტის ბიოფიზიკოსი შილადიტია ბანერჯი.

მისივე თქმით, ფორმის ასე ცვლილება ბაქტერიას ანტიბიოტიკებით მიყენებული სტრესის დაძლევისა და სწრაფი ზრდის გაგრძელების საშუალებას აძლევს.

ანტიბიოტიკების მოცილებისთანავე, ბაქტერიებმა თავდაპირველი მოგრძო ფორმა რამდენიმე თაობაში დაიბრუნეს.

მკვლევართა აზრით, უჯრედის სიგანის ზრდა (შესაბამისად, მოცულობისაც), ბაქტერიის შიგნით ანტიბიოტიკების მოცულობას ამცირებს, მოღუნვას და უჯრედის გაგანიერებას კი შეუძლია შეამციროს ზედაპირი-მოცულობის პროპორცია და შესაბამისად, უჯრედის ზედაპირზე უფრო ცოტა ანტიბიოტიკი ხვდება.

„შედეგები მიუთითებს ადაპტაციის ახალ მექანისტიკურ რეჟიმზე, რომელსაც შეიძლება ბაქტერია იყენებდეს ანტბიოტიკებთან წინააღმდეგობისათვის; ეს აღმოჩენა კარს უხსნის სამომავლო მოლეკულურ კვლევებს, რომლებიც ანტიბიოტიკებისადმი შეპასუხებაში უჯრედის ფორმას უნდა მიეძღვნას“, — წერს ჯგუფი.

მაშინ, როცა ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტულობა და ე. წ. სუპერბაგები მრავალ სახეობაში გამოჩნდა, მათ შორის ადამიანებსა დელფინებშიც, უკიდურესად მნიშვნელოვანია იმის დადგენა, როგორ იძენს ბაქტერია ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტულობას.

ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტულობა უკვე სერიოზული პრობლემაა და მკვლევართა განცხადებით, მომავალში უფრო გამწვავდება; ამასობაში, ისეთი მარტივი რამის დადგენაც კი, რომ ბაქტერიის ფორმა გავლენას ახდენს ანტიბიოტიკების მოქმედებაზე, შეიძლება უამრავი ადამიანის სიკვდილის თავიდან აცილებაში დაგვეხმაროს.

კვლევა ჟურნალ Nature Physics-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი