Antrax a hrozba bakteriálnej rezistencie

Vo výročnej správe Ministerstva zdravotníctva USA sa píše, že v roku 2000 umrelo viac ľudí na infekčné ochorenia, ako umieralo ročne v Spojených štátoch pred érou antibiotík. Ako je to možné?

Prečo CIA tvrdí, že bioteroristické atentáty za použitia spór Bacilus antracis sú skôr dielom vnútorných reakčných hnutí v samotných Štátoch a nepripisujú ich teroristickému zoskupeniu Usámu bin Ládina?

Nebezpečný prenos informácie

Na prvý pohľad tieto dve veci nemajú nič spoločné, no nie je to tak. Pojem horizontálny prenos je dnes veľmi dobre známy fenomén. Na rozdiel od vertikálneho prenosu genetickej informácie z rodiča na potomka, pri horizontálnom prenose poskytuje jedna bakteriálna bunka genetickú informáciu druhej bunke a to aj za predpokladu, že medzi sebou nemajú žiadne príbuzenské vzťahy. Inak povedané, aj neškodná baktéria žijúca v našom čreve môže pokojne poskytnúť genetickú informáciu baktérii salmonely.

Umožňuje to existencia relatívne malých kruhových molekúl DNA v baktériách, ktoré nie sú súčasťou bakteriálneho chromozómu. Voláme ich plazmidy. Ak takýto plazmid obsahuje gény (inštrukcie) k tvorbe tzv. sex bičíka, jej nositeľa môžeme nazvať F pozitívnym. Takáto bunka pri stretnutí s bunkou bez tohto plazmidu alebo F negatívnou, sa s ňou spojí a vytvorí kópiu plazmidu, ktorú potom odovzdá F negatívnej bunke. Výsledkom javu, odborne nazývaného konjugácia, sú dve F pozitívne bunky.

A keďže plazmidy obsahujú veľmi často aj gény rezistencie proti rôznym typom antibiotík, stačí, ak sa takáto rezistencia v dôsledku mutácie raz vytvorila a za veľmi krátky čas ju môžu vlastniť veľmi rôznorodé kmene baktérií. Od úplne neškodných, ba priam užitočných, až po vysoko patogénne kmene, proti ktorým bojujeme.

Baktérie sa prispôsobili antibiotikám

Horizontálny prenos genetickej informácie pomocou plazmidov nám dáva odpoveď na prvú otázku. Ako je možné, že len niekoľko desiatok rokov po objave antibiotík nám tieto už nemôžu zaručiť bezpečnosť pred širokou škálou infekčných ochorení. Baktérie sa vlastne v procese akejsi mikroevolúcie veľmi rýchlo prispôsobili zvýšenému selekčnému tlaku, ktorý sme za pomoci antibiotík a ich hromadného užívania vytvorili. Najväčšími rekordérmi v počte odolností proti širokému spektru antibiotík sa stali tzv. nemocničné kmene. Teda kmene baktérií, ktoré sa vyvinuli v tomto pre ne veľmi nepriateľskom prostredí.

Ako prežíva antrax

Antrax alebo sneť slezinnú prvýkrát použili ako biologickú zbraň Japonci v druhej svetovej vojne na okupovanom území Číny. Táto baktéria má podlhovastý tvar bunky a patrí k sporulujúcim baktériám. To znamená, že keď má nedostatok živín, mení sa baktéria na pokojové štádium, tzv. spóru. Proces sporulácie je veľmi zložitý a nie je ešte na molekulovej úrovni dostatočne objasnený. No vieme, že bunka sa pri ňom zbaví veľkého množstva vody, dokonca DNA takejto spóry zmení svoju štruktúru a z dobre známej dvojzávitnice akoby vypudila molekuly vody a zvinula sa tesnejšie.

Vojenský antrax je upravovaný

Sporulujúce baktérie všeobecne nie sú veľmi náchylné na horizontálny prenos, a tak sa donedávna tvrdilo, že dobre známy sporulujúci Bacilus subtillis je jedinou baktériou bez plazmidu. No to už dnes neplatí. A preto asi nikoho neprekvapí, že kmene antraxu, ktorý tiež nie je ku konjugácii veľmi náchylný, používané vo vojenskom výskume, boli zámerne upravované.

Vojenský antrax je preto rezistentný proti širokému spektru antibiotík a priebeh ochorenia je oveľa dramatickejší a rýchlejší ako pri kmeni získanom z prírody. Veľmi jednoduchými procedúrami sa totiž dá do buniek antraxu vložiť plazmid s rezistenciou proti celej škále antibiotík a umelým posilnením génov produkujúcich toxíny a génov virulencie je možné skrátiť priebeh ochorenia až na polovicu.

Prípady ochorení sneťou slezinnou v USA sú často úspešne liečené antibiotikami a aj ich priebeh zodpovedá skôr divej forme. Kultivácia tohto mikroorganizmu je totiž veľmi ľahká a skladovať spóry možno prakticky neobmedzený čas.

Nech je už pravda akákoľvek, obetiam bioterorizmu život nevráti. Bioterorizmus kompromituje genetiku a molekulárnu biológiu v očiach ľudí. No tvrdiť, že by sa malo upustiť od genetických manipulácií pre ich možné zneužitie, je zakrývaním si očí pred pravdou. Žiaden nástroj nie je dobrý či zlý. Je len ruka, ktorá ho drží.

PETER ŠTEFÁNIK

(Autor je študentom biológie na Prírodovedeckej fakulte UK v Bratislave)

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Najskôr partneri, potom nepriatelia na život a na smrť. Príbeh Sýkorovej vraždy

Zlikvidovať mafiána Miroslava Sýkoru mala podľa kľúčového svedka záujem aj Slovenská informačná služba.

EKONOMIKA

Plat bez práce môže fungovať, Slovensku by však nepomohol

Nepodmienený príjem testuje okrem Fínska aj Kanada.

Neprehliadnite tiež

Drobné prepeličky môžu pomáhať v boji proti rakovine

Vedecký výskum na zvieratách vždy bol a aj bude otázkou rôznych názorov. Výskum na vtáčích vajciach a embryách však prináša nové rozmery.

Vedci sú na stope tajomstvu DNA

Vďaka úžasnému technologickému vývoju vznikajú nové vedné odbory. Jedným z nich je aj bioinformatika.

TECH_FM

Odhalili, prečo sú veľryby také obrovské

Gigantizmus veľrýb bol dlho záhadou. Už nie je.

Vzdali sa ropy, ponúknu tenisky z morských rias

Nerozpadnú sa po jednom daždi, nový materiál je určený na štandardné použitie.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Táto dvojica stojí za zrodom slovenského internetu. Ako začínal?
  2. 14 tipov na exotickú dovolenku, ktorú si môžete dovoliť (aj vy)
  3. Štatutári, máte už prístup k elektronickej schránke?
  4. Zabudnite na nové a neekologické PC. Je tu Refurbished!
  5. Volkswagen Arteon je výkladná skriňa technológií
  6. Yeme chce byť výnimočný obchod aj vďaka výnimočným zamestnancom
  7. Lepšie bývať na vidieku, alebo v meste? Hľadali sme výhody
  8. Poznáte pôvod slovenských slov? Otestujte sa
  9. Plavba po Karibiku na luxusnej lodi
  10. Hyundai H350 je dokonale spoľahlivým partnerom pre biznis
  1. Táto dvojica stojí za zrodom slovenského internetu. Ako začínal?
  2. Aj vy môžete mať pekný trávnik, poradí vám expert
  3. Výrobky, ktoré chutia a voňajú ako z domácej zabíjačky
  4. 14 tipov na exotickú dovolenku, ktorú si môžete dovoliť (aj vy)
  5. Profesionálne sa predaj nehnuteľností dá robiť jedine exkluzívne
  6. HÝBSA Slovensko odštartovalo turné po Slovensku. Buďte pri tom!
  7. Každý štvrtý 70-tnik na Slovensku má cukrovku, pribúdajú mladší
  8. 5 hviezdičkové apartmány priamo na pobreží - Dubrovník
  9. Stavba domu na kľúč – úspora času aj financií
  10. Štatutári, máte už prístup k elektronickej schránke?
  1. Poznáte pôvod slovenských slov? Otestujte sa 16 336
  2. Lepšie bývať na vidieku, alebo v meste? Hľadali sme výhody 11 306
  3. 14 tipov na exotickú dovolenku, ktorú si môžete dovoliť (aj vy) 9 768
  4. Táto dvojica stojí za zrodom slovenského internetu. Ako začínal? 7 912
  5. Volkswagen Arteon je výkladná skriňa technológií 7 034
  6. Čím všetkým som si prešla, aby som sa naučila po anglicky 6 380
  7. Yeme chce byť výnimočný obchod aj vďaka výnimočným zamestnancom 6 312
  8. Zabudnite na nové a neekologické PC. Je tu Refurbished! 5 239
  9. Plavba po Karibiku na luxusnej lodi 5 134
  10. Hyundai H350 je dokonale spoľahlivým partnerom pre biznis 4 329