• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Bakterie a oporność antybiotykowa - rola plazmidów IncP-1

    06.05.2011. 17:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy ze Szwecji odkryli, że część kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) bakterii, która często jest nosicielem oporności antybiotykowej ma zdolność przenoszenia się między kilkoma typami bakterii i dostosowywania się do znacząco zróżnicowanych gatunków bakteryjnych. Odkrycia, które zostały zaprezentowane w czasopiśmie Nature Communications, rzucają światło na sposób, w jaki plazmidy IncP-1 mogą zwiększyć potencjał rozprzestrzeniania się genów.

    Postępy w medycynie zapewniają lepsze metody leczenia osobom, które go potrzebują. Niemniej coraz większa liczba bakterii uodpornia się na powszechnie stosowane antybiotyki. Problem pogłębia fakt, że coraz więcej takich bakterii zyskuje oporność na wszystkie dostępne na rynku antybiotyki. Eksperci nazywają ten problem "wieloopornością". Uznają wielooporność za jedno z największych, przyszłych zagrożeń zdrowia publicznego.

    Oporność na antybiotyki może dotyczyć zarówno bakterii występujących w naszym organizmie, jak i w środowisku, a następnie zostać przeniesiona na bakterie wywołujące choroby u ludzi. To może zajść niezależnie od tego, czy bakterie są ze sobą spokrewnione czy nie.

    Naukowcy z Uniwersytetu w Gothenburgu i Politechniki Chalmers wskazują, że plazmidy koniugacyjne, które zawierają geny tra, przeprowadzają złożony proces koniugacji - transfer plazmidów do innej bakterii. Plazmidy koniugacyjne są częścią DNA bakterii i mogą istnieć i multiplikować się wyłącznie w komórkach. Wykorzystują mechanizm komórkowy, aby przenieść się do następnej komórki. Doprowadza to do rozprzestrzeniania się bakterii.

    Zespół wykorzystał zaawansowaną analizę DNA, aby zbadać plazmidy IncP-1 - grupę znanych nosicieli genów oporności antybiotykowej. Naukowcy zmapowali punkt wyjściowy rozmaitych plazmidów IncP-1 i ich mobilność wśród różnych gatunków bakterii.

    "Nasze wyniki pokazują, że plazmidy z grupy IncP-1 istniały i dostosowały się do niezwykle zróżnicowanych bakterii" - wyjaśnia Peter Norberg z Instytutu Biomedycyny Uniwersytetu w Gothenburgu, naczelny autor raportu z badań. "Przeszły również rekombinację, co oznacza, że pojedynczy plazmid można postrzegać jako niejednorodną układankę genów, z których każdy jest przystosowany do innego gatunku bakterii."

    To pokazuje nie tylko doskonałą przystosowalność, ale również sugeruje, że plazmidy te mogą poruszać się relatywnie swobodnie i doskonale się rozwijać w znacznie zróżnicowanych gatunkach bakterii.

    Wypowiadając się na temat roli IncP-1, profesor Malte Hermansson z Wydziału Biologii Komórki i Biologii Molekularnej Uniwersytetu w Gothenburgu zauważył: "Plazmidy IncP-1 to niezwykle sprawne 'nośniki' transportujące geny oporności antybiotykowej między gatunkami bakterii. Dlatego nie ma znaczenia, w jakim środowisku, w której części świata, czy u jakich gatunków bakterii pojawia się oporność. Geny oporności mogą być stosunkowo łatwo przetransportowane z pierwotnego środowiska do bakterii zakażających ludzi za pośrednictwem plazmidów IncP-1 lub innych plazmidów o podobnych właściwościach nośnikowych."

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Oporność na antybiotyki – cecha części szczepów bakteryjnych, która umożliwia im przeciwstawianie się wpływowi antybiotyku. W zależności od pochodzenia, dzieli się ją na pierwotną (naturalna struktura bakterii uniemożliwiająca działanie leku) lub nabytą – na skutek nabycia genów oporności od innych bakterii lub spontanicznych mutacji. Częsta oporność wśród bakterii wiąże się z nieracjonalną antybiotykoterapią oraz zbyt dużym zużyciem tych leków w przemyśle spożywczym.

    Plazmid – cząsteczka pozachromosomowego DNA występująca w cytoplazmie komórki, zdolna do autonomicznej (niezależnej) replikacji. Termin "plazmid" został po raz pierwszy zaproponowany przez prof. Joshua Lederberga w 1952r. jako genetyczna nazwa wszystkich znanych (w tamtym czasie) "pozachromosowych cząstek genetycznych", a w praktyce zaczął funkcjonować dopiero 8 lat później. Plazmidy występują przede wszystkim u prokariotów, ale znane są także plazmidy występujące u eukariotów. Zazwyczaj plazmidy nie niosą genów metabolizmu podstawowego, a więc nie są komórce niezbędne do przeżycia. Mogą jednak kodować produkty potrzebne w pewnych specyficznych warunkach, na przykład geny oporności na antybiotyki lub umożliwiające rozkład i asymilację różnych związków odżywczych. Plazmidy mogą być przekazywane pomiędzy komórkami bakteryjnymi w czasie podziału komórki lub poprzez horyzontalny transfer genów np. w procesie koniugacji, transdukcji i transformacji.

    Plazmid NR1 (R100 lub 222) - koniugacyjny plazmid należący do grupy niezgodności IncFII warunkujący oporność na antybiotyki. Odkryty został przez Rintaro Nakaya u bakterii Shigella flexneri 2b w Japonii w latach 50. Plazmid rozprzestrzenia się wśród drobnoustrojów drogą koniugacji; dostrzeżono ponadto rzadkie przypadki przekazywania jedynie części plazmidu. NR1 może występować u bakterii jelitowych takich jak Escherichia, Klebsiella czy Proteus. Wyróżnia się w nim dwa duże rejony, o odmiennej funkcji.

    Plazmid NR1 (R100 lub 222) - koniugacyjny plazmid należący do grupy niezgodności IncFII warunkujący oporność na antybiotyki. Odkryty został przez Rintaro Nakaya u bakterii Shigella flexneri 2b w Japonii w latach 50. Plazmid rozprzestrzenia się wśród drobnoustrojów drogą koniugacji; dostrzeżono ponadto rzadkie przypadki przekazywania jedynie części plazmidu. NR1 może występować u bakterii jelitowych takich jak Escherichia, Klebsiella czy Proteus. Wyróżnia się w nim dwa duże rejony, o odmiennej funkcji.

    BLNAR – (β-lactamase negative, ampicilin resistan) - nazwa opornych szczepów bakterii należących do gatunku Haemophilus influenzae. Nie można wykluczyć, że ten sam mechanizm jest obecny u niektórych bakterii Haemophilus parainfluenzae (wykryte u pacjentów przebywających w rejonach Południowej Afryki) oraz Haemophilus haemolyticus.

    Efekt inokulum - zjawisko obniżenia skuteczności antybiotyków ze względu na zwiększoną liczbę (inokulum) bakterii. Oporność na antybiotyki (zwłaszcza beta-laktamy) często polega na wytwarzaniu enzymu inaktywującego lek, a zwiększona jego ilość jest przyczyną powstania tego efektu.

    Zależność bakterii od antybiotyku – rzadkie zjawisko, polegające na adaptacji drobnoustrojów do zmienionego środowiska, w którym obecny jest antybiotyk. Bakterie zależne od antybiotyku albo są naturalnie niewrażliwe na niego, albo wykształciły jeden z mechanizmów oporności.

    Dodano: 06.05.2011. 17:26  


    Najnowsze