Watafiti wana dhibitisho ya njia nyingine ambayo bakteria hutumia kuzuia viuatilifu. Sirirat / Shutterstock

Matumizi yaliyoenea ya dawa ya kuzuia wadudu ni lawama sana kwa kutokea kwa bakteria sugu ya bakteria, ambayo hivi sasa moja ya vitisho kubwa zaidi kwa afya ya ulimwengu. Sio tu kwamba upinzani wa antibiotic tayari husababisha inakadiriwa vifo vya 700,000 kwa mwaka, pia imeambukizwa magonjwa mengi, pamoja na pneumonia, kifua kikuu, na kisonono, ni ngumu kutibu. Bila kujua jinsi ya kuzuia bakteria kutoka kuendeleza upinzani wa antibiotic, inabiriwa kuwa magonjwa yanayoweza kuepukwa yanaweza kusababisha Vifo vya 10m kwa mwaka na 2050.

Njia zingine ambazo hutengeneza bakteria kuwa sugu kwa antibiotics ni kupitia mabadiliko katika genome ya bakteria. Kwa mfano, bakteria wanaweza kusukuma dawa nje, au wanaweza kuvunja viuatilifu. Wanaweza pia kuacha kukua na kugawanyika, ambayo inawafanya kuwa vigumu kuona mfumo wa kinga.

Hata hivyo, utafiti wetu imeangazia njia nyingine kidogo inayojulikana ambayo bakteria hutumia kuwa sugu ya antibiotic. Tumeonyesha moja kwa moja kwamba bakteria zinaweza "kubadilisha umbo" katika mwili wa binadamu ili kuepusha kulengwa na viua vijasumu - mchakato ambao hauitaji mabadiliko ya maumbile kwa bakteria kuendelea kukua.

Karibu bakteria zote zimezungukwa na muundo unaoitwa ukuta wa seli. Ukuta ni kama koti nene ambayo inalinda dhidi ya mkazo wa mazingira na inazuia kiini kupasuka. Inawapa bakteria sura ya kawaida (kwa mfano, fimbo au uwanja), na huwasaidia kugawa kwa ufanisi.

Seli za binadamu hazina ukuta wa seli (au "koti"). Kwa sababu ya hii, ni rahisi kwa mfumo wa kinga ya binadamu kutambua bakteria kama adui kwa sababu ukuta wa seli yake ni tofauti sana. Na, kwa sababu ukuta wa seli upo katika bakteria lakini sio kwa wanadamu, ni shabaha bora kwa baadhi ya viuavitamini vyetu bora na vya kawaida, kama penicillin. Kwa maneno mengine, antibiotics inayolenga ukutani inaweza kuua bakteria bila kutudhuru.

Walakini, bakteria wanaweza kuishi mara kwa mara bila ukuta wa seli zao. Ikiwa hali zinazowazunguka zina uwezo wa kulinda bakteria kutokana na kupasuka, wanaweza kugeuka kuwa "L-fomu", ambazo ni bakteria ambazo hazina ukuta wa seli. Bakteria hawa waligunduliwa katika 1935 na Emmy Klieneberger-Nobel, ambaye aliwataja kwa jina la Taasisi ya Lister ambapo alikuwa akifanya kazi wakati huo.

Katika maabara, mara nyingi tunatumia sukari kuunda mazingira ya kinga. Katika mwili wa mwanadamu, mabadiliko haya katika fomu kawaida husababishwa na viuavunaji ambavyo vinalenga ukuta wa seli ya bakteria, au molekuli fulani za kinga - kama vile lysozyme, molekuli iliyopo kwenye machozi yetu ambayo husaidia kutukinga kutokana na maambukizo ya bakteria.

Bakteria bila ukuta wa seli mara nyingi huwa dhaifu na hupoteza sura yao ya kawaida. Walakini, pia huwa haonekani kwa mfumo wetu wa kinga, na ni sugu kabisa kwa kila aina ya viuatilifu ambavyo vinalenga ukuta wa seli.

Wanasayansi kwa muda mrefu wanashuku kwamba kuwabadilisha L-form kunaweza kuchangia maambukizo ya mara kwa mara kwa kusaidia bakteria kujificha kutoka kwa kinga na kupinga viuavishawishi. Walakini, ilikuwa ngumu kupata ushahidi wa nadharia hii kutokana na hali ngumu ya aina ya L na ukosefu wa njia sahihi za kuzigundua.

Kuangalia bakteria hubadilisha sura

Utafiti wetu, iliyochapishwa katika Mawasiliano ya Mazingira, iliangalia haswa spishi za bakteria zinazohusiana na maambukizo ya trakiti za mkojo wa kawaida (UTIs). Iligundua kuwa aina nyingi tofauti za bakteria - pamoja na E. coli na Enterococcus - kweli inaweza kuishi kama fomu za L kwenye mwili wa mwanadamu. Hili ni jambo ambalo halijawahi kudhibitishwa moja kwa moja hapo awali. Tulifanikiwa kugundua bakteria hawa wazito wakitumia aina ya fluorescent inayotambua DNA ya bakteria.

Tulijaribu sampuli za mkojo kutoka kwa wagonjwa wazee na UTI za kawaida kwa kuzipanda kwenye sahani ya petri iliyo na sukari nyingi. Sio tu mazingira haya yaliyosaidia kulinda bakteria kutokana na kupasuka, pia ilitenga bakteria ya fomu ya L iliyokuwepo kwenye sampuli hizi. Katika jaribio tofauti, tuliweza kuona mchakato mzima ukifanyika kwa embryos hai za zebrafish mbele ya viuatilifu.

Baada ya kuondolewa kwa dawa ya bakteria, bakteria walibadilisha kutoka aina ya L-kuwa fomu yao ya kawaida na kuta za seli. (Mkopo kwa Chuo Kikuu cha Newcastle, Uingereza)

Kwa kweli, utafiti wetu unaonyesha kwamba viuavishawishi vinahitaji kupimwa katika hali za kutafakari zaidi mwili wa mwanadamu. Zile ambazo kwa sasa zinatumika katika maabara ya matibabu haitoi kinga ya kutosha kwa aina L-dhaifu ili kuishi.

Kabla ya kuelewa kikamilifu jinsi ubadilishaji wa aina ya L unalinganishwa na aina zingine za kupinga antibiotic, utafiti zaidi kwa kutumia wagonjwa zaidi utahitajika. Pia itakuwa muhimu kuchunguza ni jukumu gani aina ya L inaweza kuchukua katika maambukizo mengine ya kawaida, kama vile sepsis au maambukizo ya mapafu.

Hadi sasa, utafiti juu ya aina ya L umekuwa uwanja wenye utata, lakini tumaini letu ni kwamba matokeo haya yatahamasisha utafiti zaidi katika fomu za L katika hali ya magonjwa. Matumaini yetu ni kwamba matokeo haya yatasaidia kupata njia ya kuondoa bakteria hawa wazito kutoka kwa miili yetu. Kuchanganya viini vitendaji vya ukuta na seli ambazo zinaweza kuua aina ya L zinaweza kuwa suluhisho moja la kupambana na maambukizo sugu ya anti-antibiotic.

Vita vyetu na bakteria vinaendelea. Tunapokuja na mikakati mipya ya kupigana nao, wanakuja na njia za kupigana nyuma. Utafiti wetu unaangazia njia nyingine ambayo bakteria hurekebisha ambayo tutahitaji kuzingatia katika vita vyetu vinavyoendelea na magonjwa ya kuambukiza.

Kuhusu Mwandishi

Katarzyna Mickiewicz, Mpango wa Utafiti wa Chuo Kikuu cha Newcastle, Chuo Kikuu cha Newcastle

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

vitabu_health