Bakteriële dormansie is 'n oorlewingstrategie in reaksie op stresvolle blootstelling aan antibiotika wat deur 'n pasiënt vir behandeling geneem word. Die dormante selle word verdraagsaam teenoor antibiotika en word teen 'n stadiger tempo doodgemaak en oorleef soms. Dit word 'antibiotiese toleransie' genoem, wat anders is as antibiotikaweerstand wanneer bakterieë in die teenwoordigheid van antibiotika groei. Chroniese of terugkerende infeksies word toegeskryf aan antibiotika-toleransie, waarvoor daar geen effektiewe behandeling is nie. Faagterapie word al lank oorweeg, maar die dormante bakteriese selle is nie-responsief en weerstandig teenoor bekende bakteriofage. Wetenskaplikes van ETH Zürich het 'n nuwe bakteriofaag geïdentifiseer wat uniek repliseer op diep stasionêre fase-kulture van Pseudomonas aeruginosa. Hierdie bakteriofaag, genaamd 'Paride', kan diep dormante P. aeruginosa doodmaak deur direkte litiese replikasie. Interessant genoeg het hierdie nuwe faag bakteriese ladings verminder deur faag-antibiotika-sinergie toe meropenem-antibiotika by kulture gevoeg is. Blykbaar kon die nuwe faag swak plekke in die fisiologie van dormante bakterieë benut om antibiotika-toleransie te oorkom. Hierdie swak plekke kan teikens wees van nuwe behandeling vir chroniese infeksies wat deur dormante of onaktiewe bakterieë veroorsaak word.
Die meeste bakterieë op Aarde is in 'n dormante toestand van verminderde metaboliese aktiwiteit of in 'n heeltemal onaktiewe vorm van spore. Sulke bakteriese selle kan maklik herleef word wanneer die benodigde voedingstowwe en molekules beskikbaar word.
Bakteriële dormansie of onaktiwiteit is die oorlewingstrategie in reaksie op stresvolle eksterne omgewingstoestande soos verhongering of blootstelling aan antibiotika wat deur 'n pasiënt vir behandeling geneem word. In latere gevalle word die dormante selle verdraagsaam teenoor antibiotika omdat sellulêre prosesse wat deur die antibiotika geteiken word om bakterieë dood te maak , afgeweer word. Hierdie verskynsel word ' antibiotika-toleransie ' genoem, in welke geval bakterieë teen 'n stadiger tempo doodgemaak word en soms oorleef (anders as in die geval van antibiotika-weerstand wanneer bakterieë in die teenwoordigheid van antibiotika groei). Chroniese of terugkerende infeksies word toegeskryf aan dormante antibiotika-tolerante bakteriese selle, dikwels na verwys as "persisters", waarvoor daar geen effektiewe behandeling is nie.
Faagterapie wat bakteriofage of fage (d.w.s. virusse wat bakterieë voorafgaan ) behels, word al lank oorweeg vir die behandeling van chroniese infeksies deur dormante of onaktiewe bakterieë , maar hierdie benadering werk wanneer gasheerbakteriese selle groei. Die dormante of onaktiewe bakteriese selle is egter nie-responsief en weerstandig teenoor die bakteriofage wat óf adsorpsie aan die bakteriese seloppervlaktes vermy óf in die dormante selle hiberneer totdat hulle herleef.
Bekende bakteriofage het nie die vermoë om antibiotika-tolerante, diep dormante of onaktiewe bakterieë te infekteer nie . Daar is gedink dat, gegewe diversiteit, fage met die vermoë om dormante selle te infekteer, in die natuur mag bestaan. Navorsers het nou vir die eerste keer so 'n nuwe bakteriofaag geïdentifiseer.
In 'n onlangs gepubliseerde studie rapporteer wetenskaplikes van ETH Zürich die isolasie van 'n nuwe bakteriofaag wat uniek repliseer op diep stasionêre fase-kulture van Pseudomonas aeruginosa in die laboratorium. Hulle het hierdie bakteriofaag Paride genoem. Hierdie faag kan diep-dormante P. aeruginosa doodmaak deur direkte litiese replikasie. Interessant genoeg het hierdie nuwe faag bakteriese ladings verminder deur faag-antibiotika sinergie toe meropenem-antibiotika by P. aeruginosa -faagkulture gevoeg is .
Blykbaar kan die nuwe faag swak plekke in die fisiologie van dormante bakterieë ontgin om antibiotika-verdraagsaamheid te oorkom. Hierdie swak plekke kan teikens wees van nuwe behandeling vir chroniese infeksies wat deur dormante of onaktiewe bakterieë veroorsaak word.
***
Verwysing:
- Maffei, E., Woischnig, AK., Burkolter, MR et al. Phage Paride kan dormante, antibiotika-verdraagsame selle van Pseudomonas aeruginosa doodmaak deur direkte litiese replikasie. Nat Commun 15, 175 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3
***
