Бактериален латентността е стратегия за оцеляване в отговор на стресово излагане на антибиотици, приемани от пациента за лечение. Спящите клетки стават толерантни към антибиотици и се убиват по-бавно и понякога оцеляват. Това се нарича „антибиотична толерантност“, която е различна от антибиотичната резистентност, когато бактерии растат в присъствието на антибиотици. Хроничните или рецидивиращи инфекции се дължат на антибиотична поносимост, за която няма ефективно лечение. Отдавна се обмисля фагова терапия, но пасивните бактериални клетки не реагират и са неподатливи на познатите бактериофаги. Учени от ETH Zurich са идентифицирали нов бактериофаг, който уникално се репликира върху дълбоки стационарни култури на Pseudomonas aeruginosa. Наречен „Парид“, този бактериофаг може да убие дълбоко спящ P. aeruginosa чрез директна литична репликация. Интересното е, че този нов фаг намалява бактериалното натоварване чрез синергия фаг-антибиотик, когато към културите се добавя меропенем антибиотик. Очевидно новият фаг може да използва слаби места във физиологията на пасивните бактерии, за да преодолее толерантността към антибиотици. Тези слаби места могат да бъдат цели на ново лечение за хронични инфекции, причинени от пасивни или неактивни бактерии.
Повечето бактерии на Земята са в латентно състояние на намалена метаболитна активност или в напълно неактивна форма на спори. Такива бактериална клетките могат лесно да бъдат съживени, когато необходимите хранителни вещества и молекули станат налични.
Бактериален пасивността или бездействието е стратегията за оцеляване в отговор на стресиращи външни условия на околната среда като глад или излагане на антибиотици, приемани от пациента за лечение. В по-късен случай пасивните клетки стават толерантни към антибиотиците, тъй като клетъчните процеси, насочени от антибиотиците да убиват бактерии са отхвърлени. Това явление се нарича "антибиотична толерантноств който случай бактериите се убиват с по-бавна скорост и понякога оцеляват (за разлика от случая на антибиотична резистентност когато бактериите растат в присъствието на антибиотици). Хроничните или рецидивиращите инфекции се приписват на латентни антибиотично-толерантни бактериални клетки, често наричани „персистери“, за които няма ефективно лечение.
Фагова терапия, включваща бактериофаги или фаги (т.е. вируси които предхождат бактерии), отдавна се счита за лечение на хронични инфекции чрез пасивни или неактивни бактерии но този подход работи, когато хост бактериална клетките са в процес на растеж. Спящите или неактивните бактериална клетките обаче са неотзивчиви и рефрактерни към бактериофагите, които или избягват адсорбция към бактериална клетъчни повърхности или хибернират в пасивните клетки до реанимация.
Известните бактериофаги нямат способността да инфектират устойчиви на антибиотици, дълбоко латентни или неактивни бактерии. Смяташе се, че като се има предвид разнообразието, в природата може да съществуват фаги със способността да заразяват пасивни клетки. Изследователите вече са идентифицирали един такъв нов бактериофаг за първи път.
В наскоро публикувано проучване учени от ETH Zurich съобщават за изолиране на нов бактериофаг, който уникално се репликира върху дълбоки стационарни култури от Pseudomonas Aeruginosa в лабораторията. Те са нарекли този бактериофаг Париде. Този фаг може да убие дълбоко латентни P. Aeruginosa чрез директна литична репликация. Интересното е, че този нов фаг намалява бактериалното натоварване чрез синергия фаг-антибиотик, когато антибиотик меропенем е добавен към P. Aeruginosa-фагови култури.
Очевидно новият фаг може да използва слаби места във физиологията на пасивните бактерии, за да преодолее толерантността към антибиотици. Тези слаби места могат да бъдат цели на ново лечение за хронични инфекции, причинени от пасивни или неактивни бактерии.
***
справка:
- Maffei, E., Woischnig, AK., Burkolter, MR et al. Phage Paride може да убие пасивни, устойчиви на антибиотици клетки на Pseudomonas aeruginosa чрез директна литична репликация. Nat Commun 15, 175 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3
***
