Tarptautinė mokslininkų komanda išnagrinėjo 94 skirtingas chemines medžiagas ir jų poveikį E. coli – konkrečiai tai, kaip jos keičia sistemas, reguliuojančias, kas patenka į bakterijų ląsteles ir iš jų pasišalina.
Maždaug trečdalis tirtų medžiagų pasirodė galinčios trikdyti genų veiklą, susijusią su šiuo medžiagų judėjimu į ląstelę ir iš jos. Tačiau labiausiai išsiskyrė būtent kofeinas – jis lėmė, kad E. coli įsisavino mažiau kai kurių antibiotikų, įskaitant ciprofloksaciną.
„Mūsų duomenys rodo, kad kelios medžiagos gali subtiliai, bet sistemingai paveikti genų reguliaciją bakterijose“, – teigia mikrobiologas Christophas Binsfeldas iš Vokietijos Viurcburgo universiteto.
Šis tyrimas yra dalis nuolatinių tyrimų apie bakterijų mažo lygio atsparumą antibiotikams. Tai nėra visiškas atsparumas, kai bakterijos tiesiogiai prisitaiko prie vaistų, o subtilesni procesai, kylantys iš genų veiklos pokyčių bei bakterijų sąveikos su aplinka.
Jau žinoma, kad tokios bakterijos kaip E. coli naudojasi tokiais prisitaikymo procesais, kad išgyventų įvairiose aplinkose. Vis dėlto už to slypinčių tikslių biologinių mechanizmų dar nepavyko atskleisti – jų nustatymas leistų geriau suprasti, kaip išgyvena bakteriniai patogenai ir kaip su jais kovoti.
Analizė parodė, kad baltymas Rob (angl. protein Rob) atlieka didesnį vaidmenį, nei manyta anksčiau, reguliuodamas medžiagų patekimą į bakterijų ląsteles ir jų pasišalinimą. Jis buvo susijęs su maždaug trečdaliu visų pastebėtų pokyčių – įskaitant ir tuos, kuriuos sukėlė kofeinas.
„Kofeinas paleidžia įvykių grandinę, prasidedančią nuo genų reguliatoriaus Rob ir pasibaigiančią kelių E. coli transportinių baltymų pakitimais – o tai savo ruožtu lemia sumažėjusį antibiotikų, tokių kaip ciprofloksacinas, pasisavinimą“, – aiškina biologijos inžinierė Ana Rita Brochado iš Tiubingeno universiteto Vokietijoje.
Svarbu pažymėti, kad šis tyrimas buvo atliktas laboratorijoje: kol kas nėra visiškai aišku, kaip tai veikia žmonių organizme ir kiek kavos reikėtų išgerti, kad antibiotikų poveikis pastebimai pasikeistų. Į šiuos klausimus turės atsakyti tolesni tyrimai.
Dar viena mokslininkų išvada: antibiotikų poveikio silpnėjimas nepasireiškė Salmonella enterica bakterijoje, panašioje į E. coli. Tai rodo, kad ši reakcija būdinga tik tam tikroms bakterijų rūšims.
Geresnis šio žemo lygio bakterijų atsparumo antibiotikams supratimas yra būtinas, norint sukurti kuo veiksmingesnius gydymo metodus.
„Remdamiesi šiais rezultatais, numatome sudėtingą, bet neišvengiamą ir svarbią užduotį – nustatyti pagrindinius transporto funkcijų veiksnius įvairiose bakterijose“, – rašo mokslininkai savo paskelbtame straipsnyje.
Tyrimas publikuotas žurnale „PLOS Biology“.
Parengta pagal „Science Alert“.