Η βανκομυκίνη μπορεί να μην είναι σε θέση να θεραπεύσει λοιμώξεις από MRSA για μεγάλο χρονικό διάστημα

Επιβλητική παρουσία

Όλες οι τεκμηριωμένες περιπτώσεις VRSA οφείλονται στη μεταφορά ενός συμπλέγματος γονιδίων, που ονομάζεται παλιά Α οπερόνιο, από ένα άλλο ανθεκτικό στη βανκομυκίνη βακτήριο σε S. aureus κατά τη διάρκεια μιας ταυτόχρονης μόλυνσης. Οι ερευνητές απομόνωσαν στελέχη VRSA από κλινικά δείγματα και μεγάλωσαν τέσσερα από αυτά φέροντας το παλιά Α οπερόνιο παρουσία ή απουσία βανκομυκίνης.

Πρώτον, ανάπτυξαν το VRSA παρουσία βανκομυκίνης τόσο σε στερεές όσο και σε υγρές συνθήκες καλλιέργειας για να μελετήσουν διαφορετικές παραμέτρους φυσικής κατάστασης. Τα περισσότερα στελέχη VRSA που καλλιεργήθηκαν και στις δύο συνθήκες αναπτύχθηκαν πιο αργά από ό S. aureus που εξακολουθούσε να είναι ευαίσθητο στη βανκομυκίνη, επιβεβαιώνοντας ότι η απόκτηση αντοχής στα αντιβιοτικά είχε κόστος φυσικής κατάστασης.

Στη συνέχεια, για να ελέγξει εάν τα στελέχη διατηρούν την αντίσταση στη βανκομυκίνη απουσία του αντιβιοτικού, η ομάδα μετέφερε τα βακτήρια σε ένα στερεό μέσο χωρίς βανκομυκίνη. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα μια γρήγορη αναστροφή της αντοχής στα αντιβιοτικά: τα στελέχη έγιναν ευαίσθητα στη βανκομυκίνη.

Οι ερευνητές άφησαν το VRSA να αναπτυχθεί και να εξελιχθεί στο εργαστήριο για 50 κύκλους ζωής και συνέκριναν τους ρυθμούς ανάπτυξης των εξελιγμένων και των προγονικών στελεχών. Βρήκαν ότι οι περισσότερες εξελιγμένες γενεαλογίες αυξήθηκαν ταχύτερα από το προγονικό στέλεχος, υποδεικνύοντας ότι το VRSA θα μπορούσε να ξεπεράσει το αρχικό κόστος φυσικής κατάστασης της αντίστασης στη βανκομυκίνη όταν εκτεθεί στο αντιβιοτικό για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Παράλληλα, οι ερευνητές ανέπτυξαν επίσης ξεχωριστές γενεές του VRSA σε μέσα που δεν είχαν βανκομυκίνη για 50 κύκλους. Το VRSA που αναπτύχθηκε με αυτόν τον τρόπο δεν αναπτύχθηκε ταχύτερα από το προγονικό στέλεχος, πράγμα που σημαίνει ότι οι αλλαγές φυσικής κατάστασης στα κύτταρα που εκτέθηκαν στη βανκομυκίνη οφείλονταν σε μεγάλο βαθμό στην παρουσία του αντιβιοτικού.

Βοήθεια από μεταλλάξεις

Οι ερευνητές υπέθεσαν ότι το VRSA ανέπτυξε πρόσθετες μεταλλάξεις παρουσία βανκομυκίνης που βοήθησαν να ξεπεραστεί το κόστος της αντίστασης. Για να το ελέγξουν αυτό, ανέλυσαν την αλληλουχία των γονιδιωμάτων των εκτεθειμένων στη βανκομυκίνη και των μη εκτεθειμένων σε βανκομυκίνη γενεαλογιών. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν μεταλλάξεις σε ένα συγκεκριμένο γονίδιο εμπλουτισμένο σε βακτήρια που εκτέθηκαν στη βανκομυκίνη αλλά δεν εμφανίστηκαν σε βακτήρια που αναπτύχθηκαν χωρίς βανκομυκίνη.

Για να προσδιορίσουν εάν αυτές οι μεταλλάξεις ήταν άμεσα υπεύθυνες για την υπέρβαση του κόστους φυσικής κατάστασης, οι ερευνητές συνέκριναν την καταλληλότητα των στελεχών που εκτέθηκαν στη βανκομυκίνη με και χωρίς τις μεταλλάξεις. Το VRSA με τις μεταλλάξεις αναπτύχθηκε ταχύτερα παρουσία βανκομυκίνης ενώ τα στελέχη χωρίς τις μεταλλάξεις ήταν λιγότερο κατάλληλα.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές διερεύνησαν εάν οι εκτεθειμένες σε βανκομυκίνη γενεαλογίες VRSA επανήλθαν στο να γίνουν ευαίσθητες στο αντιβιοτικό. Εξέθεσαν το VRSA σε βανκομυκίνη για 50 κύκλους, ακολουθούμενο από έκθεση σε μέσα χωρίς βανκομυκίνη για 10 κύκλους. Σε αντίθεση με τα αρχικά στελέχη που έχασαν την αντίσταση στη βανκομυκίνη, τα περισσότερα από τα εκτεθειμένα στη βανκομυκίνη στελέχη παρέμειναν ανθεκτικά ακόμη και απουσία βανκομυκίνης.

Τέλος, οι ερευνητές έλεγξαν εάν η υπέρβαση του κόστους φυσικής κατάστασης της αντίστασης στη βανκομυκίνη συνοδεύτηκε από χαμηλότερη αντίσταση σε άλλα αντιβιοτικά. Έλεγξαν την ευαισθησία των προγονικών και εξελιγμένων στελεχών VRSA στη λινεζολίδη και την οξακιλλίνη. Οι περισσότερες από τις εξελιγμένες γενεαλογίες είχαν πολύ χαμηλότερη ή καθόλου αντίσταση στην οξακιλλίνη, αν και υπήρχαν ενδείξεις ότι μπορούσαν να την επανακτήσουν με άλλα μέσα.

Δύναμη σε αριθμό προσεγγίσεων

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι «είναι σημαντικό να αναπτύξουμε νέα αντιβιοτικά και θεραπευτικές στρατηγικές για την καταπολέμηση οποιασδήποτε μελλοντικής ανθεκτικότητας στη βανκομυκίνη S. aureusκαθώς και άλλα παθογόνα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά», έγραψε ο Wright.

Σύμφωνα με τον ίδιο, ένας περιορισμός της μελέτης τους είναι ότι δεν δοκίμασαν πώς οι γενεαλογίες VRSA που εξελίχθηκαν στο εργαστήριο θα επιβίωναν σε έναν ζωντανό ξενιστή.

«Η μελέτη προσθέτει ένα σύνολο εργασιών που εξετάζει την αντίσταση στη βανκομυκίνη Staphylococcus aureus», είπε η Laasya Samhita, επίκουρη καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο Ashoka, Haryana, η οποία μελετά τους μηχανισμούς αντοχής στα αντιβιοτικά.

Σύμφωνα με αυτήν, τα ευρήματα υπογραμμίζουν αυτό που έδειξαν άλλοι: ότι η αντίσταση στη βανκομυκίνη είναι δαπανηρή και επομένως εύκολα χάνεται απουσία της πίεσης προσαρμογής που επιβάλλει το αντιβιοτικό. «Το βασικό τους εύρημα είναι ότι η συνεχής έκθεση σε ανθεκτικά στελέχη οδηγεί σε ταχεία αντιστάθμιση κόστους», είπε. «Αυτά τα εξελιγμένα στελέχη είναι τώρα και τα δύο ανυπόφορα στη θεραπεία και θα εξαπλωθούν εύκολα στον πληθυσμό».

Πρόσθεσε ότι είναι «ωραίο» να βλέπουμε την πειραματική εξέλιξη τόσο σε στερεά όσο και σε υγρά μέσα, τα οποία, όπως είπε, «μπορούν να κάνουν τη διαφορά στον ρυθμό εξέλιξης και στο είδος της αντίστασης που εμφανίζεται».

Άλλες μορφές αντίστασης

Ωστόσο, η μελέτη διερευνά πώς το VRSA ξεπερνά το κόστος φυσικής κατάστασης που επιβάλλεται από έναν μόνο τύπο αντίστασης, πρόσθεσε. Ενώ το παλιά Α Το οπερόνιο είναι υπεύθυνο για όλες τις γνωστές περιπτώσεις VRSA, άλλοι μηχανισμοί αντίστασης στη βανκομυκίνη υπάρχουν σε άλλα βακτήρια.

Οι συγγραφείς επίσης δεν επεξεργάζονται τα μέτρα για να αποτρέψουν το βακτήριο να ξεπεράσει το κόστος αντίστασης, πρόσθεσε ο Samhita.

Αλλά σύμφωνα με αυτήν, η μελέτη υπογραμμίζει τη σημασία της διακοπής της θεραπείας με βανκομυκίνη τη στιγμή που οι γιατροί παρατηρούν VRSA σε δείγματα ασθενών.

Η Sneha Khedkar είναι βιολόγος που έγινε ανεξάρτητος επιστημονικός δημοσιογράφος.