Descoperirea transportatorilor de zahăr pentru îmbunătățirea eficienței antibioticului aminoglicozid
Antibioticele aminoglicozid sunt esențiale în combaterea diferitelor infecții bacteriene, fiind eficiente împotriva unor germeni precum Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa și Staphylococcus aureus. Cu toate acestea, modul în care aceste antibiotice pătrund în bacterii a fost, până recent, un mister. O echipă de cercetători de la Institutul Pasteur, în colaborare cu Inserm, CNRS și Université Paris Cité, a descoperit că aminoglicozidele utilizează transportatori de zahăr pentru a intra în bacterii, deschizând noi perspective pentru dezvoltarea tratamentelor antibiotice.
Odată cu această descoperire inovatoare, cercetătorii au reușit să dubleze numărul acestor transportatori chiar și în cele mai rezistente tulpini de Escherichia coli, ceea ce a condus la o eficiență crescută a antibioticului. Detalii despre această descoperire revoluționară au fost publicate în revista Science Advances pe 5 septembrie 2025, fiind așteptate studii clinice în viitorul apropiat.
Intrarea aminoglicozidelor în bacterii: o provocare de lungă durată
Pentru a fi eficiente, antibioticele trebuie să pătrundă în celulele bacteriene patogene. Aminoglicozidele au avantajul de a traversa bariera dublă a membranei bacteriene a Escherichia coli, un microorganism gram-negativ responsabil pentru infecții urinare, septicemie și endocardită. Aceste antibiotice blochează sinteza proteinelor, conducând la moartea bacteriană. Totuși, unele tulpini de E. coli au dezvoltat rezistență la tratament, fiind asociate cu 829.000 de decese la nivel mondial în 2019.
„Modul în care aminoglicozidele pătrund în celulele bacteriene a fost subiect de dezbatere, una dintre ipoteze fiind că antibioticele se atașează de învelișul celular bacterian și îl traversează pasiv,” explică Zeynep Baharoglu, autor principal al studiului și director de cercetare în cadrul Unității de Plasticitate a Genomului Bacterian la Institutul Pasteur. „Însă, cercetările noastre de bază asupra stresului bacterian în prezența antibioticelor ne-au deschis o nouă direcție.”
Rolul transportatorilor de zahăr în eficacitatea aminoglicozidelor
În cadrul studiului lor asupra bacteriei Vibrio cholerae, responsabilă pentru holeră, cercetătorii au observat o corelație între eficiența aminoglicozidelor și prezența transportatorilor de zahăr. Acești transportatori funcționează ca „porți” care permit intrarea glucozei, zaharozei și fructozei în bacterii, oferindu-le energia necesară. Aducând această teorie în prim-plan, echipa a studiat cu atenție acest mod de transport în Escherichia coli și rezultatele au fost promițătoare.
„Folosind aminoglicozide fluorescente, am observat cum acestea pătrund activ în bacteriile E. coli prin porțile utilizate pentru diferitele carbohidrați. Aceasta este prima dată când se demonstrează că antibioticele folosesc această metodă de transport,” afirmă Baharoglu.
Îmbunătățirea eficacității antibioticelor cu ajutorul uridinei
Cercetătorii au identificat o oportunitate de a îmbunătăți permeabilitatea bacteriilor la antibiotice prin creșterea abundenței transportatorilor. Încercând 200 de compuși pe mostre biologice umane contaminate cu E. coli și un model animal de infecție a tractului urinar, echipa a descoperit un candidat foarte eficient. „Utilizând uridină, am reușit să dublăm cantitatea totală de transportatori de zahăr în bacteriile E. coli, ceea ce a condus la o creștere de zece ori a sensibilității acestora la aminoglicozide,” subliniază Baharoglu.
Aceasta este o descoperire majoră – chiar și bacteriile rezistente sau multirezistente își recâștigă sensibilitatea la aminoglicozide în prezența uridinei, aspect care poate revoluționa tratamentele antibiotic.
Implicațiile pentru rezistența la antibiotice și tratamentele viitoare
Aceste constatări stârnesc speranțe mari. În cazul administrării uridinei, ar putea fi posibilă reducerea dozelor de antibiotice, ceea ce ar diminua riscurile de dezvoltare a rezistenței și efectele secundare potențial toxice. De exemplu, dozele ridicate de aminoglicozide pot afecta auzul sau rinichii. „Aceasta este o descoperire majoră care ar putea schimba regulile jocului pentru această clasă de antibiotice, permisând utilizarea lor la concentrații mai mici sau în cicluri mai scurte de tratament,” afirmă Baharoglu.
În plus, cercetătorii consideră posibilitatea „grefării” uridinei pe diferite antibiotice pentru a facilita pătrunderea acestora în bacterii, în special în cele rezistente la medicamente. „Uridina este deja utilizată în practica clinică pentru diverse indicații. Lipsa sa de toxicitate la oameni a fost deja demonstrată, ceea ce va permite accelerarea procesului de sinteză a noilor molecule și desfășurarea rapidă a studiilor clinice,” concluzionează Didier Mazel, șeful Unității de Plasticitate a Genomului Bacterian la Institutul Pasteur.
Potrivit datelor OMS, bacteriile rezistente la antibiotice au fost responsabile de peste 6 milioane de decese în 2019. „Această muncă subliniază, de asemenea, importanța cercetării de bază. Fără aceasta, descoperirea care ar putea juca un rol esențial în strategiile viitoare pentru combaterea rezistenței la antibiotice nu ar fi fost posibilă,” adaugă Mazel.
