Niebezpieczne bakterie występujące we współczesnych szpitalach mogły pochodzić od przodków, którzy żyli w układzie pokarmowym pierwszych zwierząt, które wędrowały po ziemi.
Nowoczesne superbakterie
Enterococci to jeden z tak zwanych superbakterii. Oznacza to, że nie można ich zabić antybiotykami i środkami czyszczącymi. Należy zauważyć, że dziś problem superbakterii stał się niezwykle poważny, ponieważ wykazują one oporność na prawie wszystkie znane ludzkości rodzaje antybiotyków.
W ramach nowych badań naukowcy odkryli, że niektóre cechy, które pozwalają współczesnym superbakteriom oprzeć się antybiotykom, mogły pomóc im przetrwać w starożytnych zwierzętach, które przedostały się na ląd około 450 milionów lat temu.
Analizując genom i rozwijające się modele enterokoków, naukowcy byli w stanie „spojrzeć w przeszłość” i częściowo wyobrazić sobie swoich wczesnych przodków i ewolucję do nowoczesnych superbakterii.
Film promocyjny:
Cechy enterokoków
Enterokoki najczęściej występują w jelicie człowieka, ale mogą również powodować infekcje dróg moczowych, krwi i innych narządów. Badacze próbowali znaleźć odpowiedź na pytanie, dlaczego enterokoki są tak dobrze przystosowane do przeżycia w nowoczesnych szpitalach i są w stanie oprzeć się wielu rodzajom antybiotyków. To właśnie te bakterie najczęściej prowadzą do zakażeń szpitalnych.
Kiedy pojawił się ten rodzaj
Naukowcy przeanalizowali dane genetyczne enterokoków, aby określić, kiedy powstał ich rodzaj. W tym celu wykorzystali metodę uwzględniającą spodziewane tempo, w jakim zmienia się DNA bakterii, co pozwala naukowcom oszacować przybliżony czas występowania tego rodzaju.
Obliczenia naukowców pokazują, że przodkowie enterokoków pojawili się prawdopodobnie 425-500 milionów lat temu. Mniej więcej w tym samym czasie zwierzęta po raz pierwszy wyszły z oceanu na ląd. Ponadto naukowcy odkryli, że kiedy enterokoki zostały ewolucyjnie oddzielone od ich blisko spokrewnionego rodzaju Vagococcus, nabyli geny, które pozwoliły im przetrwać w warunkach stresu środowiskowego.
Eksperyment laboratoryjny
Naukowcy przeprowadzili również osobny eksperyment: w laboratorium wyhodowali niektóre typy enterokoków, działając na nie w różnych warunkach. Okazało się, że w porównaniu z innymi bakteriami enterokoki rosną lepiej w trudnych warunkach, takich jak post, suchość i ekspozycja na środki dezynfekujące. Wszystkie gatunki użyte w badaniach były również naturalnie oporne na szereg antybiotyków, mimo że niektóre gatunki nigdy wcześniej nie były widziane w szpitalu.
Jaka jest różnica między życiem enterokoków na lądzie i w oceanie
Podsumowując, wszystkie te dane wskazują, że enterokoki pochodzą od przodków, którzy żyli w jelitach zwierząt, kiedy wyszli na ląd. W środowisku wodnym bakterie żyjące w jelitach zwierząt są uwalniane do oceanu, a następnie opadają na dno morskie, gdzie są konsumowane przez plankton, który jest następnie zjadany przez inne ryby. Jednak bakterie żyjące w organizmie zwierząt lądowych są wydalane z kałem i mogą pozostawać w stanie uśpienia przez długi czas, w wyniku czego wysychają i umierają. Ale enterokoki okazały się specjalnie przystosowane do przetrwania w tych suchych, trudnych warunkach. Wydaje się, że te same cechy, które umożliwiły ich przodkom przetrwanie w suchym środowisku, w czasie głodu i innych trudnych warunków na Ziemi, pomagają przetrwać współczesnym bakteriom w szpitalach.
Po rozwinięciu zdolności przetrwania w niesprzyjających warunkach lądowych, przodkowie enterokoków przekazali ją swoim potomkom, którzy mogą teraz przetrwać wysychanie, głód i dezynfekcję w nowoczesnym szpitalu.
Dodatkowe badania
Naukowcy planują dalsze badanie genów, które umożliwiają enterokokom przystosowanie się do trudnych warunków, mając nadzieję, że pomoże to w opracowaniu nowych typów antybiotyków i środków dezynfekujących, skierowanych wyłącznie do tego typu bakterii.
Naukowcy zauważają, że to badanie jest hipotezą zgodną z dostępnymi do tej pory danymi, ale trudno to udowodnić, biorąc pod uwagę, że od pojawienia się pierwszych zwierząt na lądzie minęły setki milionów lat.
Anna Pismenna
