Zaměření na tukovou vrstvu bakterií může zvýšit účinnost stávajících léků na tuberkulózu, říkají vědci

Bakterie tuberkulózy mohou odolávat antibiotikům změnou tukové vnější vrstvy jejich buněčné stěny, zjistila studie vědců z Indian Institute of Technology (IIT) Bombay a Monash University.

Zacílení na tuto vnější membránu může zvýšit účinnost existujících léků proti této nemoci, navrhli vědci. Již více než století zůstává tuberkulóza (TBC), způsobená bakterií Mycobacterium tuberculosis, vážným globálním zdravotním problémem.

Jen v roce 2023 onemocnělo TBC asi 10,8 milionu lidí a 1,25 milionu na ni zemřelo. Největší zátěž nese Indie, kde bylo v roce 2024 zaznamenáno více než 2,6 milionu případů.

Hlavním problémem při kontrole TBC je schopnost bakterií vstoupit do latentní nebo dormantní fáze brzy po infekci. Během této fáze zůstávají bakterie TBC naživu, ale metabolicky tiché po celá léta, nevyvolávají žádné příznaky a nemohou se šířit.

Pokud je však imunitní systém ohrožen v důsledku infekce HIV, nějaké jiné nemoci nebo imunosupresivních léků, mohou tyto bakterie obnovit činnost.

Protože většina antibiotik zabíjí pouze aktivně se dělící buňky TBC, spící bakterie, které sotva rostou, mohou vydržet léčbu a zůstat v hostiteli, což vede k toleranci antibiotik.

Nová studie pod vedením prof. Shobhna Kapoora z katedry chemie, IIT Bombay a prof. Marie-Isabel Aguilar z Monash University identifikuje, jak bakterie přežívají léčbu antibiotiky a co přispívá k jejich toleranci vůči lékům.

To také naznačuje, že zacílení na tento mechanismus přežití by mohlo zvýšit účinnost existujících léků na TBC.

Na základě existujících znalostí měl tým profesora Kapoora podezření, že klíč k toleranci k lékům by mohl spočívat v membránách bakterií – komplexních bariérách tvořených převážně tuky nebo lipidy, které chrání buňku, uvádí zpráva.

Koncentrace léků potřebná k zastavení 50 % bakteriálního růstu byla u dormantních bakterií dvakrát až desetkrát vyšší než u aktivních.

„Jinými slovy, stejný lék, který dobře fungoval v raném stadiu nemoci, by byl nyní potřeba v mnohem vyšší koncentraci, aby zabil spící/perzistentní buňky TBC. Tato změna nebyla způsobena genetickými mutacemi, které obvykle vysvětlují rezistenci na antibiotika,“ řekl profesor Kapoor.

Aby vědci ověřili, zda mají dvě bakteriální fáze odlišné lipidové profily, použili pokročilou hmotnostní spektrometrii k identifikaci více než 270 různých lipidových molekul v bakteriálních membránách.

„Našli jsme jasné rozdíly mezi lipidovými profily aktivních a spících buněk,“ řekla Anjana Menon z laboratoře profesora Kapoora.

Pokud vnější membrána blokuje antibiotika, její oslabení by mohlo zlepšit účinek léků, řekla.

„Současná léčba TBC trvá nejméně šest měsíců a spící bakterie často přežijí tento dlouhý průběh. Místo toho, abychom pouze vyvíjeli nová antibiotika, navrhujeme vylepšit stávající. Dokonce i staré léky mohou fungovat lépe, pokud jsou kombinovány s molekulou, která uvolňuje vnější membránu,“ dodal profesor Kapoor.

Tento přístup činí bakterie opět citlivými na léky, aniž by jim dal šanci vyvinout si trvalou rezistenci, dodala.