Gyorsul a bakteriális evolúció?

Két ausztrál genetikus véleménye szerint az antibiotikumok túlzott alkalmazása alapvetően változtathatja meg a baktériumok evolúciójának sebességét.

Gyorsul a bakteriális evolúció?

Két ausztrál genetikus hipotézise szerint az antibiotikumok túlzott alkalmazása alapvetően változtathatja meg a baktériumok evolúciójának sebességét. Michael Gillings és Hatch Stokes felvetése szerint a baktériumok sokkal gyorsabban fejlődnek és adaptálódnak, mint ahogy azt egy pár évtizeddel ezelőtt tették. Az antibiotikumokkal szemben kifejlesztett ellenálló képesség jól ismert velejárója a hatóanyagok alkalmazásának, Gillings és Stokes elmélete szerint ehhez hozzájön az is, hogy a baktériumok mutálódása világszerte gyorsabb ütemben zajlik a korábban jellemzőnél. Az ausztrál kutatók tanulmánya a Trends in Ecology & Evolution oldalain jelent meg.

Világunkat elözönlik az antibiotikus hatású készítmények, ezek hatóanyagainak jelentős része az emberi anyagcsere eredményeként a szennyvízhálózatban köt ki. A szennyvíztisztó kezelések általában hatástalanok ezekkel szemben, így előbb-utóbb az ivóvízbe és a természetes vizekbe is bekerülnek az anyagok. Az Egyesült Államokban az felhasznált antibiotikumok nyolcvan százalékát állatoknak adják, így ezen hatóanyagokra is hasonló sors vár, ráadásul az antibiotikumban gazdag trágyát rendszeresen használják a termőföldeken.

Ilyen környezetben a rezisztenciát mutató egyedek boldogulnak jól, és a belőlük kifejlődő, ellenálló baktériumtörzsek komoly problémákat okoznak napjaink egészségügyében. Olyan, nagyrészt legyőzöttnek hitt betegségek kezdenek tömegesen újra felbukkanni, mint a tuberkulózis vagy a tüdőgyulladás,és egyre fogy a még hatásosnak bizonyuló hatóanyagok köre.

Gillings és Stokes szerint azonban többről van szó annál, mint hogy a leginkább rezisztens egyedek kiválasztódnak: azon baktériumok is nagyon jelentős előnyben vannak, amelyek a legmagasabb mutációs rátát képesek produkálni, hiszen jó esélyük van arra, hogy a spontán mutációk során ellenálló képességet fejlesztenek ki. Az evolúció ilyen módon önmagát gyorsítja egyre nagyobb üteműre.

Számos mechanizmus segíti a baktériumok gyorsabb fejlődését és a rezisztencia kialakulását. Ha környezeti fenyegetésnek vannak kitéve a mikroorganizmus, akkor például egyfajta SOS-válaszreakció indul be, amely a sejt energiáit új mutációk indukálására összepontosítja. A legsikeresebb egyedek aztán tovább szaporodnak, ellenálló és magas mutációs rátával rendelkező törzset hozva létre. Egy másik módszer a kedvező tulajdonságokat kódoló DNS-darab másolatának átadása egy másik baktériumnak transzformáció, konjugáció (összetapadás) vagy bakteriofágok általi szállítás révén.

Ezen módszerek alkalmazásáért azonban súlyos árat fizet a baktérium, mondja Mark Toleman mikrobiológus. A túl gyakori mutáció jelentős károkat okozhat az élőlény genomjában, zavarokat keltve a sejt működésében. Úgy tűnik azonban, hogy még ez a kockázat is megéri a törzseknek, ha ilyen módon biztosított a túlélésük: még mindig jobb sérülten élni, mint elpusztulni, véli Gillings.

Az egyre emelkedő mutációs ráta eredményeként a kutatók szerint újfajta rezisztens formák fognak felbukkanni. És az általuk megjósolt változások nemcsak az ellenálló képességért felelős génekre hatnak, hanem mindenféle baktérium teljes génkészletére. Az evolúció felgyorsulása nem korlátozódik tehát a betegségeket okozó mikrobákra, így az eddig „ártatlannak” tűnő fajok is veszélyessé válhatnak.

Az elmélet kétségkívül érdekes lehetőségeket vet fel, még ha nem is mindenki van meggyőződve helytállóságáról. Joanna Masel, az Arizonai Egyetem evolúciós biológusa szerint egyelőre nincs bizonyíték arra, hogy az antibiotikumok jelenléte a többi meghatározó tényezőnél jelentősebben befolyásolná a baktériumok evolúciójának sebességét. Számos más faktor is szerepet játszik abban, hogy milyen gyorsan változnak ezek a mikroorganizmusok, mondja a kutató. Folyamatosan versengenek a vírusokkal és más parazitákkal, el kell kerülniük a „ragadozókat”, az antibiotikumok tehát csak egy ellenséges csoportot jelentenek a sok közül, és a többi versenytárssal szembeni frontot is fenn kell tartani. Nem áldozhatnak fel mindent pusztán az ellenálló képesség megnövelése érdekében.

„Természetesen meglehet, hogy nincs igazunk. De az biztos, hogy foglalkozni kell a problémával, és kísérleti úton mielőbb tesztelni elméletünk igazságtartalmát” ‒ mondja Gillings. Mert ha a teória igaznak bizonyul, amelyre az ausztrál kutatók szerint jó esély van, akkor bizony komoly problémával áll szemben az emberiség. 

 

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward