Bakteriální dormance je strategie přežití v reakci na stresující expozici antibiotikům užívaným pacientem k léčbě. Spící buňky se stávají tolerantními vůči antibiotikům a jsou zabíjeny pomaleji a někdy přežívají. To se nazývá „antibiotická tolerance“, což je na rozdíl od antibiotické rezistence, kdy bakterie růst v přítomnosti antibiotik. Chronické nebo recidivující infekce jsou připisovány toleranci antibiotik, pro kterou neexistuje účinná léčba. Fágová terapie byla dlouho zvažována, ale dormantní bakteriální buňky nereagují a jsou odolné vůči známým bakteriofágům. Vědci z ETH Zurich identifikovali nový bakteriofág, který se jedinečně replikuje na kulturách Pseudomonas aeruginosa v hluboké stacionární fázi. Tento bakteriofág s názvem 'Paride' by mohl zabíjet hluboko spící P. aeruginosa přímou lytickou replikací. Je zajímavé, že tento nový fág snížil bakteriální zátěž prostřednictvím synergie fág-antibiotikum, když bylo do kultur přidáno meropenemové antibiotikum. Zdá se, že nový fág by mohl využít slabá místa ve fyziologii spících bakterií k překonání antibiotické tolerance. Tato slabá místa by mohla být cílem nové léčby chronických infekcí způsobených spícími nebo neaktivními bakteriemi.
Většina bakterií na Zemi je ve spícím stavu snížené metabolické aktivity nebo ve zcela neaktivní formě spór. Takový bakteriální buňky mohou být snadno resuscitovány, když jsou dostupné potřebné živiny a molekuly.
Bakteriální dormance nebo nečinnost je strategie přežití v reakci na stresující podmínky vnějšího prostředí, jako je hladovění nebo vystavení antibiotikům užívaným pacientem k léčbě. V pozdějším případě se spící buňky stanou tolerantními k antibiotikům, protože buněčné procesy, na které antibiotika zaměřují, zabíjejí bakterie jsou odmítnuty. Tento jev se nazývá „tolerance antibiotikV takovém případě jsou bakterie zabíjeny pomaleji a někdy přežijí (na rozdíl od případu odolnost proti antibiotikům když bakterie rostou v přítomnosti antibiotik). Chronické nebo recidivující infekce jsou připisovány dormantním bakteriálním buňkám odolným vůči antibiotikům, často označovaným jako „přetrvávající“, pro které neexistuje účinná léčba.
Fágová terapie zahrnující bakteriofágy nebo fágy (tj. viry že předat bakterie), byla dlouho považována za léčbu chronických infekcí spícími nebo neaktivními bakterie tento přístup však funguje při hostiteli bakteriální buňky procházejí růstem. Spící nebo neaktivní bakteriální buňky však nereagují a jsou odolné vůči bakteriofágům, které se buď vyhýbají adsorpci na bakteriální buněčné povrchy nebo hibernují ve spících buňkách až do resuscitace.
Známé bakteriofágy nemají schopnost infikovat antibiotika tolerantní, hluboce spící nebo neaktivní bakterie. Předpokládalo se, že vzhledem k rozmanitosti mohou v přírodě existovat fágy se schopností infikovat spící buňky. Vědci nyní poprvé identifikovali jeden takový nový bakteriofág.
V nedávno zveřejněné studii vědci z ETH Zurich referují o izolaci nového bakteriofága, který se jedinečně replikuje na kulturách hluboké stacionární fáze Pseudomonas aeruginosa v laboratoři. Pojmenovali tento bakteriofág Paride. Tento fág by mohl zabít hluboko spící P. aeruginosa přímou lytickou replikací. Je zajímavé, že tento nový fág snížil bakteriální zátěž prostřednictvím synergie fág-antibiotikum, když bylo přidáno antibiotikum meropenem P. aeruginosa-fágové kultury.
Zdá se, že nový fág by mohl využít slabá místa ve fyziologii spících bakterií k překonání tolerance antibiotik. Tato slabá místa by mohla být cílem nové léčby chronických infekcí způsobených spícími nebo neaktivními bakteriemi.
***
Reference:
- Maffei, E., Woischnig, AK., Burkolter, MR a kol. Phage Paride může zabíjet spící buňky Pseudomonas aeruginosa tolerantní vůči antibiotikům přímou lytickou replikací. Nat Commun 15, 175 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3
***
