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

ŠPORT

Sagan: Bol som zmierený s tým, že nevyhrám

Slovenský cyklista dokázal to, čo sa ešte nikdy nikomu nepodarilo.

KOMENTÁRE

Až teraz si Merkelová začína budovať svoj odkaz

Bude to ona, kto bude ovládať nemeckú aj európsku politiku.

Neprehliadnite tiež

Astronautka z NASA: Vieme, že sa niečo pokazí

Astronautka Dorothy Metcalf-Lindenburgerová hovorí, ako vyzerá tréning v NASA a ako sa astronauti pripravujú na zlyhania.

Rozšírená realita je zábavná aj užitočná. Skúste tieto aplikácie pre iPhone a iPad

Nová aktualizácia iOS 11 pre mobilné zariadenia od Apple priniesla aj ARKit. V ponuke sú prvé aplikácie a je s nimi zábava.

TECH_FM

Kontroverzný objav naznačuje, že praľudia sa mohli vyvinúť v Európe

Stopy dávneho tvora mätú vedcov. Odborníci sa sporia, komu patrili.

Strašia vás baktérie na mobile? Vymysleli, ako sa ich zbaviť

Nová nabíjačka dezinfikuje mobily, používa ultrafialové žiarenie.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Kedy sa refinancovanie oplatí?
  2. JUDr. Barbora Sabó: Dobrý maklér šetrí čas, peniaze i nervy!
  3. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  4. Rastie nám pokrivená generácia?
  5. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  6. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  7. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  8. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  9. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky
  10. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať
  1. JUDr. Barbora Sabó: Dobrý maklér šetrí čas, peniaze i nervy!
  2. Detské zúbky sú veda
  3. Štartujú jesenné módne dni v Poluse
  4. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  5. Rastie nám pokrivená generácia?
  6. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  7. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  8. AAA AUTO za päť rokov predalo 320 tisíc vozidiel
  9. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  10. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  1. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku 15 658
  2. Rastie nám pokrivená generácia? 10 820
  3. Intímna hygiena – celoročná záležitosť 3 302
  4. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj? 3 086
  5. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať 2 019
  6. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji 1 363
  7. Kedy sa refinancovanie oplatí? 1 303
  8. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci 1 114
  9. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba 1 065
  10. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky 636