„SPECTRUM“ Nr. 15 - VU naujienos - Vilniaus universitetas

ni, kitose – mažesni, nuo kelių iki keliasdešimtprocentų per dešimtį metų.Tendencija koreliuoja su antibiotikųvartojimo mastais ir jų vartojimo politika,šalies geografine padėtimi irkitais veiksniais. Lietuvos duomenysšiame atsparumo žemėlapyje atsiradotik 2006 m., mes esame maždaug Europosšalių viduryje.Tačiau derėtų atkreipti dėmesį į tai,kad atsparios antibiotikams bakterijosatsirado ne vakar ir net ne tada,kai buvo pradėtas vartoti pirmasisantibiotikas. Jos egzistuoja biosferojemilijonus metų, kaip ir genų, lemiančiųatsparumą patiems naujausiemssintetiniams antibiotikams, prototipaijų genomuose. Todėl atsparumo antibiotikamsatsiradimo ir išsilaikymošaltinių derėtų nuodugniai paieškotiir įvairiose gamtinėse nišose – gamtos„cheminėse laboratorijose“, kur vienųorganizmų gaminami antibiotikai arkitos biologiškai aktyvios medžiagosgalėtų skatinti atsparumą šalia jų egzistuojančioserūšyse, iš kurių atsparumąlemiantys genai galėtų toliauplisti. Tai mažai ištyrinėta sritis, dabarsusilaukianti labai atidaus tyrėjų dėmesio.Kokie saviti genai ir genetiniai mechanizmailemia bakterijų atsparumąantibiotikams, jo pernašą, evoliuciją?Ištyrus daugybę atsparumą antibiotikamslemiančių bakterijų genų irsužinojus, kaip veikia jų koduojamibaltymai, paaiškėjo kelios pagrindinėsatsparumo antibiotikams strategijos,kurias pasitelkia bakterijos. Gali būtiišaktyvinami patys antibiotikai, pvz.,juos suskaldant ar modifikuojant. Galidėl mutacijų pasikeisti antibiotikų taikinystaip, kad antibiotikas jo neveiktų.Pakliuvę į ląstelę antibiotikai gali būtilabai veiksmingai išmetami. Galų galeantibiotikų patekimas į ląstelę gali būtiapsunkintas. Verta pažymėti, kad vienojebakterijoje gali veikti ne vienas,bet visi šie mechanizmai, o vieną mechanizmą,pvz, antibiotiko išaktyvinimą,toje pačioje bakterijoje gali lemtine vienas, o daugelis genų.E. coli infekcijos plitimas Europojepasėjo nerimą ir spėliones, netgitokias, kad tai dirbtinai sukurta bakterija,teroristų darbas ir pan. Kaipatsiranda tokios infekcijos, ar mokslininkaigali kontroliuoti infekcijų protrūkius,jų sukėlėjų plitimą, ar jie stebišiuos procesus?Šiandienos molekulinės biologijosmetodai leidžia greitai išaiškinti infekcijosprotrūkį, nustatant infekcijossukėlėjo „tapatybę“ pagal jo genomofragmentų (DNR) pasiskirstymą – tamtikrą jo „piešinį“ (3 pav.).Taip, pavyzdžiui, buvo nustatyta, kadšių metų E. coli infekcijos protrūkiusŠiaurės Vokietijoje ir kiek vėliau Prancūzijojesukėlė ta pati O104:H4 padermė.Labai ištobulėjus genomo nukleotidųsekų nustatymo technologijoms,per tą patį laiką (2–3 dienas) galima nustatytiir visą bakterijos genomą (tai irbuvo padaryta E. coli O104:H4 atveju),tačiau tai padaryti kiekvienu infekcijosatveju – vis dar gana brangu, todėl pasitelkiamasminėtas genomo fragmentųtyrimo metodas.E. coli bakterijų įvairovė labai didelė– nuo visiškai nepavojingų žmoguiir gyvūnams rūšių, kolonizuojančiųžarnyną, iki patogeninių rūšių, sukeliančiųne vieno tipo, bet įvairias infekcijas:diarėją, dizenteriją, pneumoniją,meningitą, hemolizinį ureminįsindromą – HUS, itin sunkią komplikaciją,pasireiškiančią inkstų veiklossutrikimu. Štai HUS sukelia tik tamtikros, dideliu virulentiškumu pasižyminčiosE. coli, kurios gamina vadinamuosiusšiga toksinus – vienus pavojingiausiųžmogui toksinų. Būtenttokia yra plačiai pasaulyje paplitusiO157:H7 serotipo E. coli.Ką reiškia raidės O ir H šalia E. colipavadinimo? Siekiant greitai identifikuotibakterijas, pagal jų paviršiausžymenis – antigenus buvo sukurtajų serologinė klasifikacija. Ji remiasidviem E. coli paviršiaus struktūrųtipais: lipopolisacharidų antigenu Oir žiuželio antigenu H (vok. hauch).O antigenas rodo serogrupę, H antigenas– serotipą. Pvz., žinoma per100 E. coli serogrupių. Tos pačiosserogrupės ir serotipo bakterijos galiturėti tam tikrų genetinių skirtumų,lemiančių kai kurias jų savybes, pvz.,atsparumą antibiotikams – tai vadinamosiospadermės (angl. strain).Dar viena E. coli bakterijų klasifikacijaremiasi jų virulentinėmis savybėmis:štai šiga toksiną gaminantiO157:H7 serotipo E. coli priklausovadinamajai enterohemoraginių E. coli– EHEC grupei pagal infekcijoseigą ir sukeliamos ligos simptomus.EHEC gyvena sveikų naminių žin-3 pav. Acinetobacter baumannii bakterijų genotipavimas pulsuojančio lauko elektroforezės metodu. Kairėje – bakterijų padermių didelių DNRfragmentų „piešiniai“; dešinėje – „piešinių“ panašumo „medis“ – bioinformatiniais metodais įvertintas bakterijų padermių panašumas (kuoarčiau vienas kito panašumo „medyje“ yra „piešiniai“, tuo bakterijos artimesnės viena kitai) (laboratorijos duomenys).SPECTRUM 2011/29