Bakterijski kanibalski faktorji uspešni antibiotiki

Ars Technica - Znanstveniki z več ameriških univerz v članku, ki je objavljen v reviji PNAS, poročajo o odkritju posebnih kanibalskih faktorjev v bakterijah Bacillus subtilis, ki so se izkazali kot potencialni antibiotiki.

Bakterije (in tudi druge nižje oblike življenja) v času hude okoljske stiske (premalo hranil, neugodni fizikalni pogoji, kemični agensi) tvorijo spore, ki so metabolično inertna oblika bakterij. V obliki spor lahko preživijo več tisoč let, nato pa pri segrevanju na subletalno temperaturo ali izboljšanju okoljskih dejavnikov vzklijejo. Bakterije v obliki spor preživijo praktično vse, ker v notranjosti nakopičijo dipikolinsko kislino, kalcijeve ione, proteine SASP ter za skoraj 90 odstotkov znižajo vodno aktivnost, medtem ko se obdajo z dvojno proteinsko ovojnico (eksosporium in sporni plašč) in okrepijo peptidoglikanski ostanek celične stene, kar ščiti celico pred toploto, agresivnimi kemikalijami, sevanjem, sušenjem ipd.

Edina težava za bakterije je energijska potratnost sporulacije, saj za tvorbo spor potrebujejo precej hranil, ki pa jih v časih, ko je tvorba spor smiselna, v okolici ni. Temu kljubujejo na najrazličnejše načine (nekatere storijo samomor za dobro genetsko sorodnih sosedov), a Bacillus subtilis je najbolj agresiven, saj kanibalizira svoje sosede.

Že nekaj časa je poznan kanibalizem, saj nekaj bakterij dobesedno prebavi svoje sosede in si tako zagotovi dovolj hranil za sporulacijo. Sedaj so kanibalizem bolje raziskali in z genskimi modifikacijami identificirali nekaj njegovih komponent in odpornostnih faktorjev. Z masno spektroskopijo so primerjali molekule, ki so prisotne na mestu odmrlih bakterij in mestu živih, ter odkrili dvoje faktorjev, ki inducirata kanibalizem. SKF (sporulation killing factor) in SDP (sporulation delaying protein) sta blokirala rast Bacillus subtilis in jih mestoma pobijala.

Odkrili so, da sta faktorja, ki sta v resnici krožna oligopeptida, dolga približno 25 aminokislin, učinkovita tudi proti drugim bakterijam. SDP je učinkovitejši in povzroči zdraho v bakterijskih membrani. Oba sta sestavljena iz hidrofobnih aminokislin, tako da sta očitno integralna membranska proteina. Izkazalo se je, da SDP uspešno ubije celo bakterijo MRSA, ki je odporna na skoraj vse antibiotike in se danes zdravi le še z vankomicinom ter novejšim in dražjim linezolidom.