חוקרים מאוניברסיטת מקמאסטר גילו פגיעות קריטית בחיידקים עמידים לתרופות: אבץ – או חוסר בו.
במחקר שנערך לאחרונה, שפורסם בכתב העת מיקרוביולוגיה של הטבעחוקרים מצאו כי לאבץ תפקיד חיוני בעמידה בפני כמה מהחיידקים המסוכנים בעולם לאנטיביוטיקה.
אריק בראון, פרופסור במחלקה לביוכימיה ומדעים ביו-רפואיים של מקמאסטר וחוקר מוביל במחקר, אומר שמניעת חיידקים מחומרים מזינים מסוימים עלולה לגרום לשינויים פיזיולוגיים חשובים, ולהפוך אותם לפגיעים יותר ויותר לאנטיביוטיקה – כולל אלה שפעם התנגדו להם.
במשך מאה השנים האחרונות לערך, מדענים בדרך כלל חקרו חיידקים בתנאים העשירים ביותר שניתן להעלות על הדעת. למעבדה שלי היה עניין רב שנים לעשות בדיוק את ההיפך: לחקור חיידקים תחת לחץ תזונתי".
אריק בראון, פרופסור במחלקה לביוכימיה ומדעים ביו-רפואיים של מקמאסטר
עבור המחקר הספציפי הזה, חוקרים ביקשו לחקור כיצד לחץ תזונתי עשוי להאיר גישות חדשות לטיפול בזיהומים העמידים בפני סוג של אנטיביוטיקה חשובה הנקראת קרבפנמים.
"קרבפנמים הם אנטיביוטיקה של מוצא אחרון – תרופות משמעותיות מבחינה קלינית המשמשים כאשר כל השאר נכשל", אומרת מייגן טו, מועמדת לדוקטורט במעבדה של בראון ומחברת ראשונה במאמר החדש. "למרבה הצער, כמו אנטיביוטיקה אחרת, יעילותן מאוימת על ידי גנים עמידות שאין להם פתרונות זמינים קלינית".
כדי לחקור נקודות תורפה חדשות בבאגים המתנגדים לתרופות אלו, החוקרים חקרו אותם בסביבות מוגבלות באבץ. בתנאים אלה, הם גילו שהיכולת של החיידקים להתנגד לקרבפנמים באמצעות מנגנון ספציפי ונפוץ, באה עם "עלות כושר" – או פשרה.
בראון, חבר במכון מייקל ג'י דה-גרוט לחקר מחלות זיהומיות של מקמאסטר, מציע לדמיין אביר בשריון – חרב ביד אחת ומגן ביד השנייה.
"זה החיידק", הוא אומר.
כאשר נמנעים ממנו חומרים מזינים קריטיים, כמו אבץ, בראון אומר שהאביר מאבד את הכוח שהוא צריך כדי להחזיק גם את החרב וגם את המגן שלו, ולכן עליו להניח את המגן שלו כדי שיוכל להחזיק את חרבו בשתי ידיו.
"זה עדיין מאוד קטלני, אבל עכשיו ההגנות מושבתות", הוא מסביר.
למרות שהוא עדיין יכול לחתוך את דרכו דרך קרבפנמים נכנסים, בראון אומר שאיבוד המגן שפעם השתמש בו כדי להדוף אנטיביוטיקה אחרת יוצר פתחים חדשים בחיידקים שניתן לנצל.
והחוקרים עשו בדיוק את זה.
בראון, טו ושות'. הראה כי על ידי התנגדות לקרבפנמים במצבים מוגבלים באבץ, החיידקים השאירו את עצמם פתוחים לרווחה לאזיתרומיצין – אחת האנטיביוטיקה הנפוצות ביותר בעולם.
"במקום לזהות מועמד חדש לתרופה לטיפול בזיהומים העמידים לאנטיביוטיקה, זיהינו פשרה שאנו יכולים לנצל באמצעות תרופה קיימת", אומר טו.
מחקר זה התמקד במיוחד בחיידקים Klebsiella pneumoniae ו Pseudomonas aeruginosa – ה'K' וה-P' ב-'ESKAPE', רשימה מוכרת עולמית של ששת הפתוגנים החיידקיים הקטלניים והעמידים ביותר לתרופות.
מעניין לציין ששני החרקים הנבדקים הם סוג של חיידקים הנקראים "גראם-שליליים", שלדברי בראון אינם מושפעים באופן מסורתי על ידי אזתרומיצין. ככזה, החוקרים מאמינים שהמחקר שלהם פותח את הדלת לשימוש קליני חדש עבור תרופות ישנות, תוך חיזוק מתח תזונתי כדרך קיימא לאפשרויות טיפול חדשות עבור חיידקים עמידים לתרופות.
"לעתים קרובות, בקו העבודה הזה, מחקר יכול להציג יותר שאלות מאשר תשובות – וזה חשוב מאוד להנעת דברים קדימה", אומר בראון. "אבל המחקר הזה הוא אחד מאותם מקרים נדירים שבאמת מגיע לשיאם במסקנה מהדהדת – אתה יכול לטפל בתרופות מסוימות עמידות קלב ו פסאודומונס זיהומים עם אזתרומיצין."
