Čeští výzkumníci popsali, jak bakterie unikají před účinky antibiotik

O studii, kterou zveřejnil vědecký časopis Nature Communications, ve středu informoval Ústav organické chemie a biochemie (ÚOCHB) Akademie věd ČR v tiskové zprávě.

Vědcům z ÚOCHB se ve spolupráci s kolegy z Mikrobiologického a Biotechnologického ústavu AV ČR podařilo popsat obranný mechanismus bakterií před účinkem antibiotika rifampicin. Na obranu bakteriální RNA polymerázy, což je enzym zodpovědný za přepis genetické informace z DNA, mají bakterie speciální protein, který vědci nazvali HeID.

„Díky pokročilému zobrazování pomocí kryogenního elektronového mikroskopu a vynikající biochemické analýze jsme dokázali do detailů popsat, jakým způsobem bílkovina HelD osvobozuje RNA polymerázu od antibiotika rifampicin,“ popsal Tomáš Kouba, který v ÚOCHB vede vědeckou skupinu kryogenní elektronové mikroskopie.

Antibiotikum se snaží deaktivovat enzym během přepisu DNA, bez této speciální bílkoviny HeID by byl lék úspěšný, proces by se zastavil a bakterie by zanikla. Funguje i proti tak silnému antibiotiku, jakým je rifampicin používaný například k léčbě tuberkulózy nebo silného zápalu plic.

„Moderní metody strukturní biologie nám umožnily pozorovat, jakým způsobem HelD chrání bakterie před účinkem jedné ze skupin antibiotik na atomární úrovni,“ doplnil Tomáš Kovaľ z Laboratoře struktury a funkce biomolekul v Biotechnologickém ústavu AV ČR.

Protein HeID nejen pomáhá polymerázu ochránit před účinkem antibiotik, ale zároveň s ní putuje na začátek DNA, kde se opět přepíše genetická informace a bakterie se může znovu začít množit.

„Díky našim aktuálním zjištěním je možné nasadit nové strategie v hledání účinnější antibiotické léčby,“ uvedl Libor Krásný, který vede výzkumnou skupinu v Mikrobiologickém ústavu AV ČR.

Antibiotika se používají pro pacienty v nemocnicích i pro léčené doma. Praktičtí lékaři, lékaři na nemocničních pohotovostech, urologové nebo lékaři na ORL je předepisují zejména na bakterie způsobující angíny, záněty dutin, močového ústrojí nebo zápaly plic. Zhruba desetinu spotřeby předepisují zubaři.

Odborníci v posledních letech častěji upozorňují, že nadužíváním antibiotik vznikají odolné bakterie, na které většina léků nezabírá.

Spotřeba antibiotik v ČR se každoročně zvyšuje v období chřipkové epidemie a dalších virových infekcí, přestože na tato onemocnění antibiotika nezabírají. Někteří lékaři je podle Státního zdravotního ústavu (SZÚ) předepisují zbytečně, což vede ke vzniku bakterií, které jsou vůči antibiotikům odolné.

Podle dřívějších vyjádření SZÚ by se navíc obecně měla preferovat tzv. základní antibiotika. Léky působící proti více typům bakterií, tzv. širokospektrální antibiotika, jsou vhodná jen ve zvláštních situacích, jako např. alergie na penicilin. Data ale ukazují, že jejich podíl na množství předepsaných antibiotik roste, jedním z důvodů byly i výpadky penicilinu v posledních letech.