MANCHESTER, Anglia – Az emberi orr nem éppen a baktériumok elsőszámú terepe. Korlátozott hely és táplálék áll a mikrobák rendelkezésére. Mégis több mint 50 baktériumfaj élhet benne. Egyikük a Staphylococcus aureus, a legismertebb egyszerűen csak staphylococcus néven. Ez a baktérium súlyos bőr-, vér- és szívfertőzéseket okozhat. A kórházakban az MRSA nevű szuperbaktériummá alakulhat, amelyet rendkívül nehéz kezelni. Most a tudósok rájöttek, hogy az emberi orr nemcsak a staphylococcusnak, hanem természetes ellenségének is otthont adhat.
Ez az ellenség egy másik baktérium. És olyan vegyületet állít elő, amelyet egy napon talán új gyógyszerként használnak majd az MRSA ellen.
Educators and Parents, Sign Up for The Cheat Sheet
Weekly updates to help you use Science News for Students in the learning environment
“We didn’t expect to find this” – mondja Andreas Peschel. A németországi Tübingeni Egyetemen baktériumokat tanulmányoz. “Éppen az orr ökológiáját próbáltuk megérteni, hogy megértsük, hogyan okoz gondot az S. aureus”. Peschel egy sajtótájékoztatón beszélt július 26-án, itt, az EuroScience Open Forum keretében.
Az emberi test tele van baktériumokkal. Sőt, a test több mikrobiális stopposnak ad otthont, mint emberi sejtnek. Az orrban sokféle csírafaj él. Ott harcolnak egymással a szűkös erőforrásokért. És ebben profik. Az orrbaktériumok tanulmányozása tehát jó módszer lehet a tudósok számára, hogy új gyógyszerek után kutassanak – mondta Peschel. Azok a molekulák, amelyeket a mikrobák az egymás elleni harcban használnak, az orvostudomány eszközeivé válhatnak.
Az orrmikrobák között hatalmas eltérések vannak emberről emberre. Az S. aureus például nagyjából minden 10 emberből 3 orrában él. A többi 10-ből 7-nél nincs nyoma.
Azért, hogy megpróbálják megmagyarázni ezt a különbséget, Peschel és kollégái azt vizsgálták, hogy a mikrobiális szomszédok hogyan lépnek kölcsönhatásba az orrban. Arra gyanakodtak, hogy azoknál az embereknél, akik nem hordoznak staphylococcust, más baktériumos stopposok lehetnek, amelyek megakadályozzák a staphylococcus növekedését.
Azért, hogy ezt teszteljék, a csapat folyadékot gyűjtött az emberek orrából. Ezekben a mintákban a Staphylococcus 90 különböző típusát, vagyis törzsét találták. Ezek közül az egyik, a S. lugdunensis elpusztította a S. aureust, amikor a kettőt együtt növesztették egy edényben.
A következő lépés az volt, hogy kitalálják, hogyan csinálja ezt a S. lugdunensis. A kutatók mutálták a gyilkos csíra DNS-ét, hogy génjeinek számos különböző változatát hozzák létre. Végül egy mutált törzsnél kötöttek ki, amely már nem ölte meg a rossz staphylococcust. Amikor összehasonlították génjeit a gyilkos törzsek génjeivel, megtalálták a különbséget. Az az egyedi DNS a gyilkos típusokban egy antibiotikumot hozott létre. Ez egy teljesen új volt a tudomány számára. A kutatók lugduninnak nevezték el.
A staphylococcus egyik leghalálosabb formája az MRSA (ejtsd: “MUR-suh”). Kezdőbetűi a methicillin-rezisztens Staphylococcus aureus rövidítése. Ez egy olyan baktérium, amelyet a normál antibiotikumok nem tudnak elpusztítani. De a lugdunin képes rá. Sok baktérium kifejlesztette azt a képességet, hogy ellenálljon egy vagy több fontos antibiotikum baktériumölő hatásának. Így bármi – mint ez az új lugdunin -, ami még mindig képes kiütni ezeket a baktériumokat, nagyon vonzóvá válik az orvostudomány számára. Sőt, az új vizsgálatok azt mutatják, hogy a lugdunin az Enterococcus baktériumok egy gyógyszerrezisztens törzsét is képes elpusztítani.
A csapat ezután az S. lugdunensis-t S. aureus baktériumokkal vetette össze kémcsövekben és egerekben. Az új baktérium minden alkalommal legyőzte a rossz staphylococcus baktériumokat.
Amikor a kutatók 187 kórházi beteg orrából vettek mintát, azt találták, hogy ez a két baktériumtípus ritkán él együtt. A S. aureus 34,7 százalékban volt jelen azoknál, akik nem hordoztak S. lugdunensist. Azoknak az embereknek azonban, akiknek az orrában S. lugdunensis volt, csak 5,9 százalékában volt S. aureus is.
Peschel csoportja ezeket az eredményeket a Nature július 28-i számában ismertette.
A lugdunin megtisztította a staphylococcusos bőrfertőzést egerekben. De nem világos, hogyan működik a vegyület. Lehet, hogy károsítja a rossz staphylococcus külső sejtfalát. Ha ez igaz, akkor ez azt jelenti, hogy az emberi sejteket is károsíthatja. És ez más kutatók szerint az embereknél való felhasználását a bőrre felvitt gyógyszerre korlátozhatja.
Peschel és társszerzője, Bernhard Krismer azt is felveti, hogy maga a baktérium jó probiotikum lehet. Ez egy olyan mikroba, amely segít megelőzni az új fertőzéseket, ahelyett, hogy a meglévők ellen harcolna. Szerintük az orvosok talán beültethetnék a S. lugdunensis-t a veszélyeztetett kórházi betegek orrába, hogy távol tartsák a staphylococcus fertőzéseket.
Kim Lewis antibiotikumokat tanulmányoz a bostoni Northeastern Egyetemen. Általánosságban egyetért azzal, hogy az orrban lévő mikrobák tanulmányozása segíthet a tudósoknak potenciális új gyógyszerek megtalálásában. Az emberi testben és testünkön lévő baktériumokat és más baktériumokat együttesen mikrobiomnak (MY-kro-BY-ohm) nevezzük. Lewis szerint azonban a tudósok eddig csak néhány potenciális új antibiotikumot találtak az emberi mikrobiom tanulmányozásával. (Ezek közül az egyik a laktocillin.)
Lewis úgy véli, hogy a lugdunin a testen kívül is hasznos lehet. De nem biztos, hogy olyan gyógyszerként működik, amely a fertőzéseket az egész szervezetben kezeli. Márpedig – teszi hozzá – ezek azok a fajta antibiotikumok, amelyeket az orvosok a legtöbbet használnak.