Experții văd riscuri și oportunități în microorganismul Psychrobacter SC65A.3: acesta rezistă la 10 clase de antibiotice moderne, dar inhibă creșterea altor bacterii, cum ar fi Staphylococcus aureus și Escherichia coli.
Sub 16,5 metri de gheață, într-o peșteră din Carpații românești, un grup de cercetători a descoperit o bacterie care zăcea îngropată timp de peste 5.300 de ani. Numele său este Psychrobacter SC65A.3, iar povestea sa, publicată în revista științifică „Frontiers in Microbiology”, pare desprinsă dintr-un roman science fiction: nu numai că a supraviețuit timp de milenii în condiții extreme, dar acum prezintă rezistență la mai multe antibiotice moderne și, în același timp, este capabilă să inhibe creșterea unora dintre cei mai temuți agenți patogeni din spitale.
Descoperirea provine din peștera glaciară Scărișoara din România, un vast „congelator natural” care adăpostește unul dintre cei mai mari ghețari subterani din lume. Cercetătorii au extras un cilindru de gheață adânc de 25 de metri. La o adâncime de 16,5 metri, într-un strat datat cu radiocarbon acum aproximativ 5.335 de ani, au găsit un întreg ecosistem microbian. Nu doar celule latente, ci probabil microorganisme încă viabile, adaptate să trăiască permanent în frig.
„Psychrobacter sunt bacterii excepțional de rezistente la frig, capabile să se reproducă în medii extreme, cum ar fi gheața polară, ghețarii, permafrostul și adâncurile oceanului”, afirmă Cristina Purcărea de la Institutul de Biologie din București și autoarea principală a studiului.
Tulpina românească este unică prin genetica sa: comparațiile ADN-ului arată puține similarități cu speciile cunoscute, indicând că este o linie evolutivă distinctă, care a rămas izolată timp de milenii.
Cea mai mare surpriză a venit atunci când cercetătorii au testat sensibilitatea bacteriei la 28 de antibiotice din 10 clase diferite – grupuri de medicamente care au mecanisme de acțiune similare. Psychrobacter SC65A.3 a fost rezistent la aproximativ zece dintre acestea, inclusiv molecule utilizate pe scară largă în practica clinică, cum ar fi vancomicina, clandimicina și unele lincosamide (toate antibiotice puternice utilizate împotriva infecțiilor Gram-pozitive grave). Bacteria este practic capabilă să supraviețuiască și să se multiplice chiar și în prezența medicamentelor la concentrații care blochează în mod normal alte microorganisme. „Cele 10 antibiotice la care am găsit rezistență sunt utilizate pe scară largă în terapiile orale și injectabile pentru tratamentul diferitelor infecții bacteriene grave în practica clinică”, explică Purcărea.
Dar cum este posibil ca o bacterie izolată în urmă cu peste cinci milenii să fie rezistentă la antibioticele dezvoltate abia în ultimele decenii? Răspunsul constă în evoluție. Antibioticele nu sunt o invenție umană: multe sunt molecule derivate sau inspirate de substanțe pe care alte microorganisme le produc de milioane de ani pentru a concura între ele. În natură, bacteriile și ciupercile sunt angajate într-un război chimic constant. Pentru a se apăra de atacuri, au dezvoltat de-a lungul timpului mecanisme de protecție: pompe care expulzează substanțe toxice din celulă, enzime care le inactivează, modificări ale structurilor celulare vizate de medicamente. Astăzi numim aceste sisteme „gene de rezistență la antibiotice”, dar inițial aveau funcții mai ample, legate de supraviețuirea în medii competitive. Acest set de gene prezente în mediu, chiar și în locuri îndepărtate, niciodată expuse medicamentelor moderne, este cunoscut sub numele de „rezistom de mediu”. Descoperirea bacteriei românești confirmă faptul că rezistomul este mult mai vechi decât era antibioticelor: utilizarea clinică intensivă a antibioticelor nu a creat rezistență de la zero, ci a selectat și amplificat mecanisme preexistente.
Un alt aspect surprinzător este faptul că, atunci când tulpina SC65A.3 a fost expusă la 20 de agenți patogeni clinici, aceasta a inhibat creșterea acestora în majoritatea cazurilor, inclusiv bacterii responsabile de infecții grave dobândite în spital, cum ar fi Staphylococcus aureus, Escherichia coli și Klebsiella pneumoniae. Efectul observat sugerează că Psychrobacter SC65A.3 produce substanțe cu activitate antibacteriană, probabil metaboliți naturali generați pentru a concura cu alte microorganisme din mediul său nativ. Cu alte cuvinte, același arsenal genetic care o face rezistentă i-ar putea permite, de asemenea, să sintetizeze compuși potențial utili ca bază pentru noi antibiotice, o dinamică binecunoscută în microbiologie.
Studiul are însă unele limitări. Psychrobacter este o bacterie de mediu, nu un agent patogen uman. Pentru multe specii relevante clinic, există valori de referință standardizate, numite „breakpoint”, care stabilesc concentrația la care un antibiotic este considerat eficient sau ineficient. Pentru această specie, astfel de parametri nu sunt disponibili. Cercetătorii au fost nevoiți să utilizeze bacterii înrudite genetic ca referințe, dar lipsa unor criterii specifice impune prudență în interpretarea nivelului de rezistență multiplă observat, așa cum a fost constatat de cercetătorii înșiși.
Descoperirea face parte dintr-o linie de cercetare care, în ultimii ani, a scos la iveală microorganisme antice din medii extreme. Bacterii prinse timp de zeci de mii de ani au fost izolate din permafrostul siberian, solul permanent înghețat al regiunilor arctice. În unele cazuri, cum ar fi Bacillus recuperat din sedimente înghețate acum aproximativ 30.000 de ani, s-a observat capacitatea de a relua activitatea metabolică odată decongelate. Alte studii au identificat gene de rezistență la antibiotice în probe de permafrost datate acum peste 10.000 de ani, confirmând că astfel de mecanisme sunt străvechi și răspândite.
În cazul peșterii din România, cea mai promițătoare perspectivă de aplicare este cea biotehnologică. Într-un moment în care rezistența la antibiotice este o amenințare majoră pentru sănătatea globală, cu milioane de infecții cauzate de bacterii multirezistente în fiecare an, explorarea mediilor extreme în căutarea de noi molecule este o strategie din ce în ce mai populară. (www.corriere.it – 19 februarie)/oavram
RADOR RADIO ROMÂNIA (21 februarie)
