Naukowcy odkryli bakterię uwięzioną w lodzie od około 5 tysięcy lat. Choć znalezisko może pomóc lepiej zrozumieć mechanizmy antybiotykooporności, badacze ostrzegają, że niesie również potencjalne ryzyko. Wyniki analiz opublikowano na stronach „Frontiers in Microbiology”.
- Naukowcy opisali w Frontiers in Microbiology bakterię Psychrobacter SC65A.3 uwięzioną w lodzie przez 5 tys. lat.
- Szczep wykazał odporność na 10 z 28 testowanych antybiotyków i posiada ponad 100 genów związanych z antybiotykoopornością.
- Topnienie lodu może uwolnić podobne mikroorganizmy do środowiska, ale odkrycie daje też nadzieję na opracowanie nowych terapii.
Chodzi o szczep o mało ponętnej nazwie Psychrobacter SC65A.3. Wydobyto go z jaskini Scărişoara w północno-zachodniej Rumunii. A przez tysiąclecia mikroorganizm pozostawał zamknięty pod grubą warstwą lodu.
– Te starożytne bakterie są niezwykle ważne dla nauki i medycyny, ale wymagają bardzo ostrożnego obchodzenia się z nimi i ścisłych procedur bezpieczeństwa w warunkach laboratoryjnych – podkreśla dr Cristina Purcarea, współautorka badania.
Antybiotykooporność starsza niż współczesna medycyna
Narastająca oporność bakterii na antybiotyki jest jednym z największych wyzwań współczesnej medycyny. Problem często wiąże się z nadmiernym i niewłaściwym stosowaniem leków. Jednak badania nad starożytnymi mikroorganizmami pokazują, że geny oporności istniały w środowisku naturalnym na długo przed odkryciem penicyliny przez Alexandra Fleminga.
Antybiotykooporność to zdolność bakterii do obrony przed działaniem antybiotyków, co czyni leczenie infekcji nieskutecznym, prowadząc do wzrostu powikłań i śmiertelności.
Aby dotrzeć do szczepu, rumuńscy naukowcy wywiercili 25-metrowy rdzeń lodowy, obejmujący zapis klimatyczny z ostatnich 13 tys. lat. Fragmenty lodu transportowano w sterylnych warunkach. Następnie przeanalizowano DNA bakterii, sprawdzając zarówno mechanizmy przetrwania w ekstremalnym chłodzie, jak i jej profil oporności na leki.
W genomie Psychrobacter SC65A.3 zidentyfikowano ponad 100 genów powiązanych z opornością. W testach laboratoryjnych bakteria wykazała odporność na 10 z 28 badanych antybiotyków. Co ciekawe, szczep okazał się odporny na leki stosowane w dzisiejszych terapiach zakażeń płuc, skóry, krwi, układu moczowego i rozrodczego.
– Antybiotyki, wobec których zaobserwowaliśmy oporność, są szeroko stosowane w leczeniu poważnych infekcji bakteryjnych – zaznacza Purcarea.
Czy topniejący lód uwolni groźne mikroby?
Autorzy badania wskazują, że bakterie przystosowane do życia w zimnym środowisku mogą stanowić naturalne „rezerwuary” genów oporności. Jeśli w wyniku topnienia lodu takie mikroorganizmy zostaną uwolnione do środowiska, istnieje ryzyko przeniesienia tych genów na współczesne bakterie.
– Jeśli topniejący lód uwolni te mikroby, ich geny mogą rozprzestrzenić się wśród dzisiejszych bakterii, pogłębiając globalny problem antybiotykooporności – ostrzega badaczka.
To szczególnie istotne w kontekście zmian klimatycznych, które zwiększają tempo topnienia lodowców i wieloletniej zmarzliny.
Odkrycie nie niesie jednak wyłącznie zagrożeń. W genomie szczepu zidentyfikowano niemal 600 genów o nieznanych dotąd funkcjach oraz 11 genów, które mogą odpowiadać za zabijanie lub hamowanie wzrostu innych mikroorganizmów.
To otwiera możliwość wykorzystania starożytnej bakterii w poszukiwaniu nowych substancji o działaniu przeciwbakteryjnym. W dobie rosnącej oporności patogenów na dostępne leki takie odkrycia mogą okazać się bezcenne.
Badacze podkreślają jednak, że dalsze eksperymenty muszą być prowadzone z zachowaniem najwyższych standardów bezpieczeństwa biologicznego. Psychrobacter SC65A.3 może bowiem stać się zarówno sprzymierzeńcem w walce z opornością, ale w niekontrolowanych warunkach, zarzewiem kolejnej epidemii.