Σεξουαλική Υγεία

Γονόρροια: Η κατανόηση του μηχανισμού ανοχής στα αντιβιοτικά, οδηγεί στη δημιουργία νέων αντιβιοτικών

Λόγω της εξάπλωσης των ανθεκτικών στα αντιβιοτικά στελεχών Neisseria gonorrhoeae, οι υπάρχουσες θεραπείες για τη γονόρροια, τη σεξουαλικώς μεταδιδόμενη λοίμωξη που προκαλείται από το εν λόγω βακτήριο, δεν είναι πλέον αποτελεσματικές. Υπάρχει έλλειψη εμβολίου και καθίσταται επείγουσα η ανάγκη να αναπτυχθούν νέες θεραπείες.

Ο Christopher Davies, Ph.D., καθηγητής στο Τμήμα Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας στο Πανεπιστήμιο Ιατρικής της Νότιας Καρολίνας, υπογράμμισε ότι τα αντιβιοτικά που μέχρι στιγμής καταπολεμούσαν την λοίμωξη, δεν είναι πλέον αποτελεσματικά, ως αποτέλεσμα της ανοχής που αναπτύσσει το βακτήριο απέναντι τους.

Τα αποτελέσματα της μελέτης του Davies και της ομάδας του, δημοσιεύτηκαν στο Journal of Biological Chemistry, υπογραμμίζοντας ότι οι μεταλλάξεις σε μια βασική πρωτεΐνη, που είναι υπεύθυνη για την αντίσταση στη θεραπεία, επηρεάζουν τη σύνδεση του αντιβιοτικού στο μικρόβιο. Αντί να εμποδίζουν άμεσα τη δέσμευση του αντιβιοτικού, οι μεταλλάξεις εμποδίζουν τις κινήσεις της πρωτεΐνης που βοηθούν στο σχηματισμό της θέσης σύνδεσης του αντιβιοτικού. Τα ευρήματα αυτά θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη μιας νέας θεραπείας που να υπερβαίνει την ανοχή του βακτηρίου στα αντιβιοτικά.

Πώς η γονόρροια αποκτά ανοχή στα αντιβιοτικά;

Τα στελέχη N. gonorrhoeae αποκτούν ανοχή στα αντιβιοτικά μέσω των αλληλεπιδράσεων τους με τα κοινά βακτήρια Neisseria, τα οποία αποικίζουν βλεννογόνες επιφάνειες, όπως αυτές του λαιμού και των γεννητικών οδών, αλλά δεν προκαλούν ασθένεια. Αυτά τα κοινά βακτήρια, αναπτύσσουν ανοχή όταν εκτεθούν στα αντιβιοτικά. Ακολούθως μεταφέρουν τμήματα των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για την ανοχή στα αντιβιοτικά, όχι μόνο μεταξύ τους, αλλά και στα Ν. Gonorrhoeae, τα οποία προκαλούν ασθένειες κατά τη διάρκεια των λοιμώξεων της γονόρροιας. Μόλις τα στελέχη Ν. Gonorrhoeae ενσωματώσουν αυτά τα γονίδια, αναπτύσσουν ανοχή και δεν μπορούν πλέον να αντιμετωπιστούν με τα τρέχοντα αντιβιοτικά.

Τι σημαίνει αυτή η ανοχή σε μοριακό επίπεδο;

Όπως υπογράμμισε ο Davies, πρέπει να γίνει κατανοητό το τι σημαίνει αυτή η ανοχή σε μοριακό επίπεδο για να μπορέσει να αντιμετωπιστεί η αντιμικροβιακή αντίσταση με νέα αντιβιοτικά.

Τα τελευταία χρόνια, οι κεφαλοσπορίνες ήταν τα κύρια φάρμακα που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία της γονόρροιας. Όπως και η πενικιλίνη, στοχεύουν βασικές βακτηριακές πρωτεΐνες που δεσμεύουν την πενικιλίνη (PBPs), οι οποίες είναι υπεύθυνες για την κατασκευή κυτταρικών τοιχωμάτων. Τα βακτήρια χρειάζονται τα κυτταρικά τους τοιχώματα για να διατηρήσουν το σχήμα και την ακεραιότητα τους. Όταν η πενικιλίνη αναστέλλεται από την κεφαλοσπορίνη, δημιουργούνται τρύπες στο βακτηριακό τοίχωμα, με αποτέλεσμα τον θάνατο των βακτηρίων. Η γονόρροια, αποκτά ανοχή στις κεφαλοσπορίνες όταν παρουσιαστεί μετάλλαξη του στόχου του φαρμάκου της πενικιλίνης. Η ομάδα του Davies εξέτασε την επίδραση αυτών των μεταλλάξεων στη δομή της πενικιλίνης PBP2 σε ένα στέλεχος γονόρροιας που είναι ανθεκτικό στην κεφαλοσπορίνη.

Οι ερευνητές συνέκριναν τη μοριακή δομή της πενικιλίνης PBP2 σε ένα στέλεχος γονόρροιας που είναι ανθεκτικό στα αντιβιοτικά, με τη μοριακή δομή ενός στελέχους που είναι ευαίσθητο στα αντιβιοτικά και διαπίστωσαν ότι οι μεταλλάξεις εμπόδισαν τις αλλαγές στο σχήμα της ΡΒΡ2, οι οποίες είναι απαραίτητες για τη σύνδεση του αντιβιοτικού στην πρωτεΐνη. Συνήθως, μεταλλάξεις που προσδίδουν ανοχή στα αντιβιοτικά, παρατηρούνται στη λεγόμενη δραστική θέση των πρωτεϊνών και μπλοκάρουν την σύνδεση. Ωστόσο, στην πενικιλίνη PBP2 αυτές οι μεταλλάξεις ήταν απομακρυσμένες και μάλλον περιόριζαν τις αλλαγές στο σχήμα της, που συνήθως επιτρέπουν στο αντιβιοτικό να αλληλεπιδρά με την πρωτεΐνη και να σκοτώνει το βακτήριο.

Συμπερασματικά

Όταν η επιστημονική κοινότητα καταφέρει να κατανοήσει τους μοριακούς μηχανισμούς που βρίσκονται πίσω από την ανοχή της γονόρροιας στα αντιβιοτικά, θα είναι σε θέση να δημιουργήσουν νέες γενιές αντιβιοτικών, που θα έχουν σχεδιαστεί για να υπερβαίνουν αυτούς τους μηχανισμούς.

+ 2 πηγές

©2019 WikiHealth All Rights Reserved

Mutations in penicillin-binding protein 2 from cephalosporin-resistant Neisseria gonorrhoeae hinder ceftriaxone acylation by restricting protein dynamics http://dx.doi.org/10.1074/jbc.RA120.012617

Journal of Biological Chemistry https://medicalxpress.com/journals/journal-of-biological-chemistry/