Imagini Impresionante Arată Cum un Antibiotic Distruge Bacteriile în Timp Real

Noile imagini publicate demonstrează cum antibioticele înving bacteriile care provoacă boli, perforând membranele microbilor și infiltrându-se în structurile lor interne.

Polimixinele au fost observate în timp ce forțau membranele armate ale celulelor bacteriene Escherichia coli să formeze umflături și proeminențe. În urma acestui proces, bacteriile își pierdeau membranele exterioare, lăsând loc antibioticului să pătrundă în celule.

“A fost incredibil să vedem efectul antibioticului asupra suprafeței bacteriene în timp real,” a declarat într-un comunicat Carolina Borrelli, coautoare a studiului și doctorandă în biofizică și microbiologie la University College London (UCL).

Bacteriile gram-negative, o clasă largă de microorganisme, sunt protejate de două membrane care înconjoară fiecare celulă; cele două membrane înconjoară un perete celular. E. coli, Salmonella și Shigella — un tip de bacterie care cauzează dizenteria — sunt toate exemple de bacterii gram-negative.

Polimixinele pot trata infecțiile cauzate de bacteriile gram-negative care au dezvoltat rezistență la alte medicamente antibiotice; ele acționează vizând membrana exterioară a bacteriei, care funcționează ca un fel de armură ce împiedică pătrunderea antibioticelor. Totuși, modul exact în care antibioticele ocolesc această armură nu este pe deplin înțeles.

“Polimixinele reprezintă o linie importantă de apărare împotriva bacteriilor gram-negative, care cauzează multe infecții letale rezistente la medicamente,” a spus în comunicat Bart Hoogenboom, coautor al studiului și biofizician la UCL. “Este important să înțelegem cum funcționează ele.”

În studiul nou publicat pe 29 septembrie în jurnalul Nature Microbiology, echipa de cercetători a capturat imagini ale antibioticului în acțiune. Folosind o tehnică numită microscopie cu forță atomică, oamenii de știință au trecut un ac mic deasupra bacteriilor pentru a le cartografia formele. Aceasta le-a permis să observe cum bacteriile se modificau pe măsură ce polimixina ataca.

Polimixinele au determinat E. coli să dezvolte rapid mici umflături și proeminențe pe membrana sa exterioară. Pe măsură ce aceste umflături creșteau, bacteriile își pierdeau armura, lăsând goluri în membrana exterioară prin care antibioticele puteau intra și distruge celula.

“Imaginile noastre directe ale bacteriilor arată cât de mult pot polimixinele să compromită armura bacteriană,” a adăugat Borrelli. “Este ca și cum celula este forțată să producă ‘cărămizi’ pentru peretele său exterior atât de repede încât acest perete se perturbă, permițând antibioticului să se infiltreze.”