Bakteeri- lepotila on selviytymisstrategia vastauksena stressaavaan altistumiseen antibiooteille, joita potilas ottaa hoitoa varten. Lepotilassa olevista soluista tulee antibioottien sietokykyisiä ja ne kuolevat hitaammin ja säilyvät joskus hengissä. Tätä kutsutaan "antibioottisietokyvyksi", joka on toisin kuin antibioottiresistenssi bakteerit kasvaa antibioottien läsnäollessa. Krooniset tai uusiutuvat infektiot johtuvat antibioottikestävyydestä, jolle ei ole tehokasta hoitoa. Faagiterapiaa on harkittu pitkään, mutta lepotilassa olevat bakteerisolut eivät reagoi tunnetuille bakteriofageille ja ovat tulenkestäviä. ETH Zürichin tutkijat ovat tunnistaneet uuden bakteriofagin, joka replikoituu ainutlaatuisesti Pseudomonas aeruginosan syvän stationaarifaasiviljelmissä. Tämä "Paride"-niminen bakteriofagi voi tappaa syvässä lepotilassa olevan P. aeruginosan suoralla lyyttisellä replikaatiolla. Mielenkiintoista on, että tämä uusi faagi vähensi bakteerikuormaa faagi-antibiootti-synergian kautta, kun meropeneemiantibioottia lisättiin viljelmiin. Ilmeisesti uusi faagi voisi hyödyntää heikkoja kohtia lepotilassa olevien bakteerien fysiologiassa voittaakseen antibioottikestävyyden. Nämä heikot kohdat voivat olla uuden hoidon kohteita lepotilassa olevien tai inaktiivisten bakteerien aiheuttamiin kroonisiin infektioihin.
Suurin osa maapallon bakteereista on lepotilassa heikentyneen metabolisen aktiivisuuden vuoksi tai täysin inaktiivisessa itiömuodossa. Sellainen bakteeri- solut voidaan elvyttää helposti, kun tarvittavat ravinteet ja molekyylit tulevat saataville.
Bakteeri- lepotila tai passiivisuus on selviytymisstrategia vastauksena stressaaviin ulkoisiin ympäristöolosuhteisiin, kuten nälkään tai altistumiseen potilaan hoitoon ottamille antibiooteille. Myöhemmässä tapauksessa lepotilassa olevat solut muuttuvat sietokykyisiksi antibiooteille, koska soluprosessit, jotka antibiootit tappavat bakteerit hylätään. Tämä ilmiö on ns.antibioottikestävyys' jolloin bakteerit kuolevat hitaammin ja säilyvät joskus hengissä (toisin kuin tapauksessa Antibioottinen vastustuskyky kun bakteerit kasvavat antibioottien läsnä ollessa). Krooniset tai uusiutuvat infektiot johtuvat lepotilassa olevista antibiootteja sietävistä bakteerisoluista, joita kutsutaan usein "persistereiksi", joille ei ole tehokasta hoitoa.
Faagihoito, johon liittyy bakteriofaageja tai faageja (esim. virukset tuo aikaisempi bakteerit), on pitkään harkittu kroonisten infektioiden hoidossa lepotilassa tai inaktiivisissa infektioissa bakteerit tämä lähestymistapa kuitenkin toimii isäntänä bakteeri- solut ovat kasvussa. Lepotilassa tai ei-aktiivisessa bakteeri- solut eivät kuitenkaan reagoi ja ovat tulenkestäviä bakteriofageille, jotka joko välttävät adsorption bakteeri- solujen pinnoilla tai lepotilassa lepotilassa elvytykseen asti.
Tunnetuilla bakteriofageilla ei ole kykyä infektoida antibiootteja sietäviä, syvälle lepotilassa olevia tai inaktiivisia bakteerit. Uskottiin, että monimuotoisuuden vuoksi luonnossa voi olla faageja, jotka kykenevät infektoimaan lepotilassa olevia soluja. Tutkijat ovat nyt tunnistaneet yhden tällaisen uuden bakteriofagin ensimmäistä kertaa.
Äskettäin julkaistussa tutkimuksessa tutkijat ETH Zurich raportoi uuden bakteriofagin eristämisestä, joka replikoituu ainutlaatuisesti syvän stationaarifaasin viljelmissä Pseudomonas aeruginosa laboratoriossa. He ovat nimenneet tämän bakteriofagin Paride. Tämä faagi voi tappaa syvän lepotilan P. aeruginosa suoralla lyyttisellä replikaatiolla. Mielenkiintoista on, että tämä uusi faagi vähensi bakteerikuormitusta faagi-antibioottisynergian ansiosta, kun meropeneemiantibioottia lisättiin P. aeruginosa- faagiviljelmät.
Ilmeisesti uusi faagi voisi hyödyntää heikkoja kohtia lepotilassa olevien bakteerien fysiologiassa voittaakseen antibioottikestävyyden. Nämä heikot kohdat voivat olla uuden hoidon kohteita lepotilassa olevien tai inaktiivisten bakteerien aiheuttamiin kroonisiin infektioihin.
***
Viite:
- Maffei, E., Woischnig, AK., Burkolter, MR et ai. Phage Paride voi tappaa lepotilassa olevia, antibiootteja sietäviä Pseudomonas aeruginosan soluja suoralla lyyttisellä replikaatiolla. Nat Commun 15, 175 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3
***
