Bacterii rezistente la antibiotice, „păcălite” cu tratament de tip „cal troian”

Pseudomonas aeruginosa este o bacterie periculoasă care cauzează infecții în mediul intraspitalicesc și la persoanele cu sistem imunitar slăbit. Poate provoca infecții în sânge și pneumonie, iar infecțiile severe pot fi mortale. Foarte rezistent la tratamentul cu antibiotice, P. aeruginosa este unul dintre cei mai critici agenți patogeni care necesită urgent strategii alternative de tratament, potrivit Organizației Mondiale a Sănătății.

Această bacterie este una dintre multe care au dezvoltat un sistem care le permite să achiziționeze fierul greu accesibil din corpul uman.

Fierul este esențial pentru creșterea și supraviețuirea bacteriilor, dar la om, cea mai mare parte a acestuia este ținută în complexul de hemoglobină. Pentru a pune stăpânire pe ea, P. aeruginosa și alte bacterii secretă o proteină, numită HasA, care se blochează pe hem în sânge. Acest complex este recunoscut de către un receptor de membrană al bacteriei numit HasR, permițând intrarea hemului în celula bacteriană, în timp ce HasA este reciclată pentru a acapara mai mult hem.

Într-o cercetare, chimistul bioinorganic Osami Shoji de la Universitatea Nagoya și colaboratorii au găsit o modalitate de a deturna acest „sistem de achiziție a hemului”. Au dezvoltat o pulbere formată din HasA și pigmentul ftalocianină de galiu (GaPc), care, atunci când a fost aplicată la o cultură de P. aeruginosa, a fost consumată de bacterii.

„Când pigmentul este expus la lumina aproape infraroșu, specii dăunătoare reactive la oxigen sunt generate în interiorul celulelor bacteriene”, explică Shoji. Când au fost testate, peste 99,99% din bacterii au fost ucise în urma tratamentului cu un micromolar de HasA cu GaPc și zece minute de iradiere.

Tratament valabil și la alte bacterii

Strategia a lucrat și la alte bacterii cu receptorul HasR pe membranele lor, dar nu și pe cele fără această caracterisică.

Sistemul de achiziție a hemului este atât de esențial pentru supraviețuirea acestor bacterii, încât nu este de așteptat să se schimbe, ceea ce face puțin probabil ca bacteriile să dezvolte rezistență la această strategie medicamentoasă, cred cercetătorii.

„Descoperirile noastre susțin utilizarea proteinelor de hem artificială ca un cal troian, pentru a livra selectiv antimicrobiene pentru a ținti bacteriile, permițând sterilizarea lor specifică și eficientă, indiferent de rezistența la antibiotice", raportează echipa în studiul lor.