Pandoraea: Bacteriile rezistente la antibiotice care produc substanțe antibacteriene cu rol esențial în supraviețuirea în mediile dificile

Bacteriile din genul Pandoraea nu au fost mult studiate până în prezent. Numele lor evocă mitologia greacă, fiind asociate cu „cutia Pandorei”, un simbol al pericolelor necontrolabile. Deși aceste bacterii sunt recunoscute pentru rezistența la antibiotice, ele nu sunt doar dăunătoare, ci și surse de produse naturale cu efect antibacterian. Un studiu realizat la Institutul Leibniz pentru Cercetarea Produselor Naturale și Biologia Infecției (Leibniz-HKI), a făcut lumină asupra unor proprietăți moleculare ale acestor bacterii, până acum insuficient cunoscute.

Context

Bacteriile Pandoraea au fost identificate în microbiomul pulmonar al pacienților cu fibroza chistică și sepsis, dar până acum, cercetările nu au elucidat în detaliu cum reușesc acestea să supraviețuiască în condițiile dificile din organismul uman. Un aspect esențial pentru supraviețuirea tuturor organismelor vii, inclusiv a bacteriilor, este fierul. În mediile sărace în fier, precum corpul uman, multe microorganisme produc siderofore, molecule care le ajută să absoarbă fierul din mediul înconjurător.

Despre studiul actual

Cercetătorii au identificat, prin analize bioinformatice, un cluster genetic necunoscut anterior, numit pan, care codifică o sintetază de peptide non-ribozomale, un tip de enzimă implicată în producția de siderofore. „Am început cu analiza clusterului de gene și am căutat în mod specific genele responsabile pentru producerea sideroforilor,” explică Herzog. Folosind metode de inactivare a genelor, tehnici analitice avansate precum spectrometria de masă și spectroscopia RMN, cercetătorii au reușit să izoleze două noi produse naturale: Pandorabactina A și B. Aceste substanțe sunt capabile să complexă fierul și joacă un rol crucial în supraviețuirea bacteriilor Pandoraea în medii defavorabile.

Rezultate

Pandorabactinele au fost identificate ca inhibitoare ale creșterii altor bacterii, precum Pseudomonas, Mycobacterium și Stenotrophomonas, prin extragerea fierului din acești competitori. Analizele mostrelor de spută din plămânii pacienților cu fibroza chistică au arătat o corelare între prezența clusterului pan și modificările în microbiomul pulmonar. Acest fapt sugerează că pandorabactinele pot influența direct comunitățile microbiene din plămânii bolnavi.

Deși aceste descoperiri sunt promițătoare, Herzog subliniază că este prea devreme pentru a trage concluzii despre aplicațiile medicale ale acestor produse. Totuși, studiul adâncește înțelegerea strategiilor de supraviețuire ale bacteriilor Pandoraea și oferă noi perspective asupra competiției complexe pentru resurse vitale în corpul uman.

Implicații pentru sănătatea publică și viitorul cercetării

Studiul contribuie semnificativ la cunoașterea mecanismelor prin care bacteriile Pandoraea reușesc să supraviețuiască în condiții dificile, iar produsele lor naturale ar putea oferi noi oportunități de tratament. Descoperirea acestor siderofore cu efect antibacterian deschide posibilități de dezvoltare a unor terapii care vizează bacteriile patogene din microbiomul pulmonar, în special în contextul bolilor respiratorii precum fibroza chistică.