Benjamin Franklin je još davno rekao: “Ništa nije štetnije za zdravlje nego preterano lečenje”. Ovo svakako važi za upotrebu antibiotika.
Bakterije su oduvek bile u centru pažnje medicine. U poslednje vreme mediji nas obasipaju podacima o bakterijama u svemiru, najraznovrsnijim vrstama bakterijama, kao oima koje se hrane arsenikom, naftom. ITC je zainteresovan za Ešerihiju koli koja bi mogla da skladišti elektronske podatke.
Kako navodi BlueSci, studentski magazin Univerziteta Kembridž, istraživači Univerziteta u Hong Kongu uspeli su da uskladište 90 GB podataka u DNK kolonije 18 bakterija pomenute bakterije. Podaci se mogu šifrovati genetskom rekombinacijom.
Pošto se jedan gram bakterija sastoji od 10 miliona ćelija, a jedna ćelija može da uskladišti oko 5 GB podataka, otvara se sasvim nova dimenzija skladištenja podataka. Takođe, neki tipovi ćelija su otporniji na radioaktivno zračenje, što znači da bi zajedno sa podacima preživele i nuklearni udar.
S druge strane, čitanje podataka iz DNK bakterija je za sada naporan i skup proces. Sem toga, DNK ćelija može i da mutira što bi uništilo uskladištene podatke. Svi dosadašnji testovi su sprovedeni na genetski modifikovanim bakterijama i bavili su se skladištenjem podataka. (I.S.)
Ipak nakznačajnije područje ispitivanja bakterija ostala je medicina.
MEDICINA
- S obzirom na veličinu, bakterije su među najpokretljivijim živim bićima na Zemlji. Spiralne bakterije, spirohete, koje uzrokuju sifilis i krpeljnu groznicu, mogu u sekundi preplivati 100 puta veću udaljenost od veličine svojega tijela. Radi usporedbe, to bi bilo kao da čovjek pliva brzinom od 650 kilometara na sat.
- Ovi mikroskopska bića kreću se pomoću tankih bičeva koji se vrte poput propelera. Svaki od tih bičeva pokreće hemijska "turbina" smeštena na mestu je bič spojen s bakterijskom ćelijskom stranom. Turbina se može pokretati različitom brzinom, te se može vrtiti u oba smera, omogućujavaći bakteriji da ubrzava, usporava ili menja smer kretanja. Ovi kružni motori su jedinstveni, do danas na svetu nije pronađeno ništa slično njima.
- U ljudskom telu se nalazi deset puta više bakterija negoli ljudskih ćelija, tj. 100 trilijuna bakterija, od čega ih se 95 posto nalazi u crevima. Ostale kolonije su na koži, dišnim organima, ustima i genitalijama.‘Zapravo, čovek je 90 posto bakterija, kad su brojke u pitanju’.
- Većina bakterija u ljudskom organizmu je korisna. Mali deo je štetnih bakterija, no od njih se razbolevamo samo ako se naruši njihov "sastav". Bakterije koje su štetne za čoveka, ili smrtonosne, nazivaju se patogene bakterije ili patogeni. Od 1500 vrsta bakterija, samo stotinjak vrsta pripada ljudskim patogenima.
- Prvi simptomi bolesti se javljaju kada se broj bakterija popne od desetine hiljada do milion. NPR. Potrebno je oko 20 miliona bakterija da izazovu upalu uva kod deteta.
ANTIBIOTICI
Otkriće antibiotika i njihova kasnija klinička primena je jedan od krunskih dostignuća u medicinskoj nauci u dvadesetom veku. Nakon prvih uspeha ustanovilo se da su bakterije fascinantno prilagodljive i sposobne da razviju rezistenciju - otpornost.
Infekcije otporne na antibiotike godišnje širom sveta odnesu oko 700.000 života. nastavili se dosadašnjim tempom a ne razvije li se nova tehnika odbrane ,do 2050. godine bi antibiotska rezistentnost mogla da odnosi 10 miliona života godišnje.
Antibiotska rezistencija, ili “kraj moderne medicine” kako je neki stručnjaci nazivaju, mogla bi u potpunosti da promeni način na koji funkcioniše savremena medicina, piše BBC.
Reč “antibiotic” bukvalno u prevodu znači “protiv života”.
Antibiotici nisu ljudski izum. Ustvari, stariji su od ljudi oko 3 milijarde godina. Od prvih znakova života na kugli zemaljskoj, bakterije i gljivice su se borile za hranu i teritoriju. To su bile borbe za životni opstanak i održanje vrste. U tu svrhu ovi mikroorganizmi su koristili hemijsko i biološko oružje. Gljivice i bakterije su proizvodile toksična jedinjenja u cilju uništenja konkurencije. Ova jedinjenja su, u stvari, prvi antibiotici i prirodni su dio odbrambenog sistema organizma. Ovi, prirodno nastali antibiotici, bili su nepoznati čovečanstvu veći dio istorije. Dok su se ovi mikroskopski organizmi uspešno borili jedni protiv drugih, ljudi su umirali od infekcija izazvanih tim istim organizmima.
Gljivice su proizvodile antibiotike za borbu protiv bakterija, bakterije su se prilagođavale i menjale. Ove promene su se prenosile na novonastale bakterije i pomagale im da prežive napade. Uspešna promena ih je činila otpornim na prirodne antibiotike. Znači, prve bakterije koje su bile otporne na prirodne antibiotike, pojavile su se mnogo pre nego što su ljudi znali za bakterije, a kamoli za antibiotike.
Ovaj prirodni proces i mogućnost promene bakterija u novi, otporniji oblik, danas je glavni uzročnik pojave bolesti na koje sintetički lekovi više ne deluju.
Svaki put kad osoba upotrebi antibiotik u svrhu suzbijanja infekcije, ili neke upale, istog trenutka ubije se stotine raznih vrsta bakterija u organizmu. Antibiotik prvo uništi najslabije bakterije, bez obzira da li su to baš one koje su izazvale bolest, ili one koje su potpuno bezopasne, ili čak korisne.
Antibiotik neće uništiti sve bakterije. Čak i u slučaju da uništi 99.999% bakterija, onaj mali broj bakterija, koje su preživele, primiriće se i u pogodnom trenutku ponovo aktivirati, proizvodeći potomstvo otporno na prvobitno korišteni antibiotik. Sledeca infekcija, koja može doći u kraćem ili dužem vremenskom razmaku, neće biti uspešno tretirana istom količinom ili istom vrstom antibiotika. Zbog toga su farmaceutske kompanije konstantno pronalazile nove i jače antibiotike na koje se vremenom bakterije i virusi neminovno prilagode. Svaka nova vrsta antibiotika obavezno dovodi do stvaranja nove vrste mikroorganizama koji su sve otporniji i opasniji od prethodnih. Ovaj proces je doveo do stvaranja takozvanih “super mikroorganizama” (na engleskom “super bugs“) koji su apsolutno otporni na sve trenutno postojeće lekove.
Ešerihija koli
Ešerihija koli je savršen primer za demonstraciju zloupotrebe antibiotika. Ona je najpopularniji objekat genetičkih istraživanja, a otkrio ju je 1885. Theodor Escherich
Na primer, bakterija ešerihija koli (Escherichia coli) živi u ljudskom i životinjskom probavnom traktu i regularni je deo stomačne flore. Eserihija ne samo da štiti sluznicu želudca od ostalih štetnih bakterija, nego proizvodi i vitamin K koji nam je potreban. Problem sa ešerihijom je kad iz probavnog trakta, na neki način, dospe u drugo okruženje, mutira i počne da se širi. Ešerihija putem fekalija, ili na neki drugi način, može da prđje u urinarni i/ili vaginalni trakt i izazove infekcije i upale. Nekontrolisanim razmnožavanjem ili promenom karakteristika u novoj okolini, ešerihija će napraviti probleme kao sto su urinarne, vaginalne, plućne, ili kožne infekcije. Čak i ako se ista vrsta bakterije, na neki način, vrati u probavni trakt, gde je u svojoj prvobitnoj formi bila korisna, napraviće probleme kao što su proliv, povraćanje, vrtoglavica. Kod osoba sa vrlo slabim imunim sistemom može izazvati čak i smrt. Isti, ili slični problemi će nastati ako čovek, na neki način, unese u organizam ešerihiju životinjskog porekla. Iako se radi o istoj vrsti bakterije, životinjska ešerihija ima drugačije karakteristike i ne utiče na čoveka na isti način, kao ešerihija nastala u ljudskom organizmu. Takođe treba znati, da bi život diabetičara bio mnogo teži bez ešerihija bakterije. Naime, ešerihija bakterija se koristi za proizvodnju insulina za insulinske inekcije.
Pacijentkinja koja konstantno ima problema sa ovom vrstom infekcija, verovatno je, po savetu lekara, menjala razne vrste antibiotika, sve u cilju borbe protiv infekcije. Šta se dešava u ovom slučaju?
Sama ešerihija se razvila u nekoliko različitih podvrsta od kojih je svaka otporna na jedan ili više vrsta antibiotika. U samoj vaginalnoj flori i urinarnom traktu sada imamo ešerihije koli bakterije koje su potpuno neotporne na antibiotike, zatim bakterije koje su donekle otporne na neke antibiotike i bakterije koje su potpuno otporne na sve koristene antibiotike. Interesantna je činjenica da ove tri podvrste iste bakterije kontrolisu jedna drugu, tj. sve tri koegzistiraju u organizmu podjednako. Svaka podvrsta kontroliše razmnožavanje druge dve i zauzima oko jedne trećine okoline u kojoj koegzistira sa ostalim podvrstama. Analiza urina će još uvek pokazati ešerihija koli bakterije, ali neće moći razlučiti koliko podvrsta iste bakterije je prisutno. Sada dolazi deo o još većem paradoksu upotrebe antibiotika. Lekar će zbog infekcije nesporno prepisati antibiotik ili kombinaciju antibiotika.
Pacijent će početi sa terapijom i antibiotik će prvo uništiti najneotpornije bakterije i, ako je lekar pogodio pravu kombinaciju lekova, one bakterije koje su donekle otporne na neke antibiotike. Na ovaj način je uništeno dve trećine štetnih bakterija. Ostala je još jedna trećina koja je potpuno otporna na sve antibiotike, ili bar na one koji su u ovom slučaju prepisani. Šta se dešava u ovom trenutku? U okolini gde je postojao balans između tri podvrste bakterija, antibiotik je uništio konkurenciju i pomogao onoj najgoroj podvrsti da se nesmetano širi. Uništavanjem dve druge, manje otporne podvrste, antibiotik je sasvim oslobodio put za potpuno nekontrolisano širenje treće podvrste, koja se u suštini ne može uništiti postojećim lekovima.
Mala stafilokoka - kako je postala mrsa
Uzmimo za primer penicilin, antibiotik koji se smatra jednim od najvećih ljudskih otkrića i, verovatno, najpoznatiji od svih antibiotika. Samo četiri godine od početka masovne proizvodnje i upotrebe penicilina, lekarisu počeli da zapažaju bakterije koje su postale otporne na njega. Ovo je predvidio i upozoravao već i sam Aleksandar Fleming, čovek koi je otkrio penicilin. On je čak predvideo da će se situacija pogoršavati kada penicilin bude dostupan u vidu pilula. Ispostavilo se da je bio apsolutno u pravu. Otporne vrste bakterija otkrivene su u bolnicama, gde se penicilin najčešće koristio. Naučnici su otkrili da je vrsta bakterija nađena u bolnicama različita od vrste koja se koristila u laboratorijama. Bolnička vrsta, ne samo da je bila otporna na penicilin, nego je mogla i da ga uništava u velikim količinama, tako da pojačanje doze nije pomagalo.
Naučnici su razvili novi lek, methicillin. Ovaj antibiotik se razlikuje od panicilina i jedno vreme je efikasno uništavao stafilokoke. Kasnih šezdesetih godina doktori potpuno prelaze na methicillin za tretiranje infekcija izazvanih stafilokokom. Vec 1980. zapažene su vrste stafilokoke koje su postale otporne, ne samo na penicilin i methicillin, već i na druge antibiotike.
Naučnici su posebno zabrinuti zbog vrste zvane Staphylococcus aureus, skraćeno MRSA, što u prevodu znači Methicillin Rezistentna Stafilokoka Aureus. Ova bakterija je nađena u bolnicama gde napada pacijente sa već vrlo oslabljenim imunitetom. Mnogi pacijenti nisu mogli da prežive masovne infekcije. Naučnici koji su studirali MRSA bakteriju, koristeći genetski kod, otkrili su 470 podvrsta ove bakterije. Svih 470 podvrsta je poteklo od samo jedne jedine vrste koja je otkrivena početkom šezdesetih godina u Egiptu. Već krajem šezdesetih, tj. ni deset godina kasnije, MRSA se raširila na Evropu, Severnu Ameriku, Afriku. Do 1990 MRSA se raširila u celom svetu i 1995., samo u bolnicama Njujorka, inficirala i usmrtila 1409 osoba. 1999. godine Centar za kontrolu i prevenciju bolesti je objavio da se infekcija počela širiti i na pacijente koji nisu bili u bolnici. Od 1997. do 1999. godine MRSA je izazvala smrt oko 200 ljudi u Minesoti i Severnoj Dakoti 200, su bila do tada zdrava deca od 1 do 13 godina starosti, koja nikada nisu posetila bolnicu pre nego što su napadnuta od strane ove bakterije. Vrsta MRSA bakterije, koja ih je usmrtila, je donekle bila različita od one koja je do tada nađena u bolnicama. Naučnici shvataju da MRSA nije više ograničena samo na bolnice, već i na čitavu čovekovu okolinu.
Problem je što ove bakterije postaju otporne i na antibiotike kao što je vancomicin i koji su smatrani poslednjim oružjem, onda kad svi ostali otporni na dejstvo antibiotika?
Jedan od načina je prirodna, genetska mutacija koja daje organizmima bolje šanse da se bore protiv napada. Na primer, bakterija koja je mutirala i prilagodila se dejstvu antibiotika će preživeti, dok će ostale bakterije biti uništene
Zastrašujuća činjenica je da samo jedna bakterija može da proizvede nekoliko milijardi novih, koje su otporne na antibiotike, za samo 12 sati. Znači potomstvo bakterije koja je mutirala i postala otporna na antibiotike je, takođe, otporno na iste.Nadalje bakterije postaju otporne na antibiotike prenošenjem genetskog koda ne samo na potomstvo, već i na druge bakterije.Najodgovorniji za rezistentnost bakterija su PLAZMIDI, male kružne molekule DNA. Plazmid je nezavisna samoreplicirajuća čestica (po Lederberg-u). Plazmidi se repliciraju nezavisno o bakterijskom kromosomu, a svaki plazmid ima mali broj gena koji bakteriji nisu esencijalni, ali sje vrlo koristan npr. gen za rezistentnost na antibiotik. Najmanji plazmid ima 1000 pb, a najveći nekoliko Mb.
Saznanje da jedna ćelija može inteligentno pamtiti i deliti informacije sa ostalim jednoćelijskim organizmima, dovodi naučnike do novih teza, ne samo u vezi sa bakterijama, nego i u vezi sa bilo kojim ćelijama. Na primer, teza da mi razmišljamo samo mozgom je odavno stavljena pod upitnik. Već sada mnogi naučnici tvrde da svaka ćelija našeg organizma ima sopstvenu memoriju. Neki naučnici tvrde, a pisac ovih redova duboko veruje u to, da je moguće lečiti organizam promenom memorije obolelih ćelija, tj. meditacijom, vežbama disanja i drugim spiritualnim metodama
Najjača bakterija
Naučnici su fascinirani mogućnošću mikroskopskih organizama da razviju vlastiti imunitet. Jedan od primera je mikrob zvani Deinokokus radiodurans (Deinococcus radiodurans). Ovaj organizam može se nazvati Supermenom bakterijskog sveta. U mogućnosti je da preživi 12 miliona stepeni radijacije. Oko jedne hiljade stepeni radijacije će ubiti čoveka. Ovaj mikrob može da sastavi i vlastiti DNK, čak i pošto je bio raznesen u više od 100 delića. Takođe je u mogućnosti da popravi DNK deliće koji su oštećeni. Na ovaj način uvek održava sebe u perfektnoj kondiciji.
Postavlja se pitanje, zbog čega je jedna bakterija razvila mogućnost da se odbrani od radijacije koja je mnogo veća od svake radijacije na Zemlji. Naučnici samo pretpostavljaju da je razlog tome mesto na kojem ova bakterija obitava. To su pustinja i stene planina Antarktika gde nije viđena kap vlage hiljadama godina. Na svu sreću, ova bakterija se hrani drugim bakterijama i izgleda da joj se ne dopada ukus ljudi.
Nedavno sam na Discovery kanalu kanadske televizije gledao emisiju o vulkanima. Naučnici su u uzorcima lave nekog vulkana na granici Etiopije sa Eritrejom pronasli tragove DNK, što ukazuje na bakterijska delovanja čak i na ekstremno visokim temperaturama.
Ešerihija koli
Ešerihija koli je savršen primer za demonstraciju zloupotrebe antibiotika. Ona je najpopularniji objekat genetičkih istraživanja, a otkrio ju je 1885. Theodor Escherich
Na primer, bakterija ešerihija koli (Escherichia coli) živi u ljudskom i životinjskom probavnom traktu i regularni je deo stomačne flore. Eserihija ne samo da štiti sluznicu želudca od ostalih štetnih bakterija, nego proizvodi i vitamin K koji nam je potreban. Problem sa ešerihijom je kad iz probavnog trakta, na neki način, dospe u drugo okruženje, mutira i počne da se širi. Ešerihija putem fekalija, ili na neki drugi način, može da prđje u urinarni i/ili vaginalni trakt i izazove infekcije i upale. Nekontrolisanim razmnožavanjem ili promenom karakteristika u novoj okolini, ešerihija će napraviti probleme kao sto su urinarne, vaginalne, plućne, ili kožne infekcije. Čak i ako se ista vrsta bakterije, na neki način, vrati u probavni trakt, gde je u svojoj prvobitnoj formi bila korisna, napraviće probleme kao što su proliv, povraćanje, vrtoglavica. Kod osoba sa vrlo slabim imunim sistemom može izazvati čak i smrt. Isti, ili slični problemi će nastati ako čovek, na neki način, unese u organizam ešerihiju životinjskog porekla. Iako se radi o istoj vrsti bakterije, životinjska ešerihija ima drugačije karakteristike i ne utiče na čoveka na isti način, kao ešerihija nastala u ljudskom organizmu. Takođe treba znati, da bi život diabetičara bio mnogo teži bez ešerihija bakterije. Naime, ešerihija bakterija se koristi za proizvodnju insulina za insulinske inekcije.
Pacijentkinja koja konstantno ima problema sa ovom vrstom infekcija, verovatno je, po savetu lekara, menjala razne vrste antibiotika, sve u cilju borbe protiv infekcije. Šta se dešava u ovom slučaju?
Sama ešerihija se razvila u nekoliko različitih podvrsta od kojih je svaka otporna na jedan ili više vrsta antibiotika. U samoj vaginalnoj flori i urinarnom traktu sada imamo ešerihije koli bakterije koje su potpuno neotporne na antibiotike, zatim bakterije koje su donekle otporne na neke antibiotike i bakterije koje su potpuno otporne na sve koristene antibiotike. Interesantna je činjenica da ove tri podvrste iste bakterije kontrolisu jedna drugu, tj. sve tri koegzistiraju u organizmu podjednako. Svaka podvrsta kontroliše razmnožavanje druge dve i zauzima oko jedne trećine okoline u kojoj koegzistira sa ostalim podvrstama. Analiza urina će još uvek pokazati ešerihija koli bakterije, ali neće moći razlučiti koliko podvrsta iste bakterije je prisutno. Sada dolazi deo o još većem paradoksu upotrebe antibiotika. Lekar će zbog infekcije nesporno prepisati antibiotik ili kombinaciju antibiotika.
Pacijent će početi sa terapijom i antibiotik će prvo uništiti najneotpornije bakterije i, ako je lekar pogodio pravu kombinaciju lekova, one bakterije koje su donekle otporne na neke antibiotike. Na ovaj način je uništeno dve trećine štetnih bakterija. Ostala je još jedna trećina koja je potpuno otporna na sve antibiotike, ili bar na one koji su u ovom slučaju prepisani. Šta se dešava u ovom trenutku? U okolini gde je postojao balans između tri podvrste bakterija, antibiotik je uništio konkurenciju i pomogao onoj najgoroj podvrsti da se nesmetano širi. Uništavanjem dve druge, manje otporne podvrste, antibiotik je sasvim oslobodio put za potpuno nekontrolisano širenje treće podvrste, koja se u suštini ne može uništiti postojećim lekovima.
Mala stafilokoka - kako je postala mrsa
Uzmimo za primer penicilin, antibiotik koji se smatra jednim od najvećih ljudskih otkrića i, verovatno, najpoznatiji od svih antibiotika. Samo četiri godine od početka masovne proizvodnje i upotrebe penicilina, lekarisu počeli da zapažaju bakterije koje su postale otporne na njega. Ovo je predvidio i upozoravao već i sam Aleksandar Fleming, čovek koi je otkrio penicilin. On je čak predvideo da će se situacija pogoršavati kada penicilin bude dostupan u vidu pilula. Ispostavilo se da je bio apsolutno u pravu. Otporne vrste bakterija otkrivene su u bolnicama, gde se penicilin najčešće koristio. Naučnici su otkrili da je vrsta bakterija nađena u bolnicama različita od vrste koja se koristila u laboratorijama. Bolnička vrsta, ne samo da je bila otporna na penicilin, nego je mogla i da ga uništava u velikim količinama, tako da pojačanje doze nije pomagalo.
Naučnici su razvili novi lek, methicillin. Ovaj antibiotik se razlikuje od panicilina i jedno vreme je efikasno uništavao stafilokoke. Kasnih šezdesetih godina doktori potpuno prelaze na methicillin za tretiranje infekcija izazvanih stafilokokom. Vec 1980. zapažene su vrste stafilokoke koje su postale otporne, ne samo na penicilin i methicillin, već i na druge antibiotike.
Naučnici su posebno zabrinuti zbog vrste zvane Staphylococcus aureus, skraćeno MRSA, što u prevodu znači Methicillin Rezistentna Stafilokoka Aureus. Ova bakterija je nađena u bolnicama gde napada pacijente sa već vrlo oslabljenim imunitetom. Mnogi pacijenti nisu mogli da prežive masovne infekcije. Naučnici koji su studirali MRSA bakteriju, koristeći genetski kod, otkrili su 470 podvrsta ove bakterije. Svih 470 podvrsta je poteklo od samo jedne jedine vrste koja je otkrivena početkom šezdesetih godina u Egiptu. Već krajem šezdesetih, tj. ni deset godina kasnije, MRSA se raširila na Evropu, Severnu Ameriku, Afriku. Do 1990 MRSA se raširila u celom svetu i 1995., samo u bolnicama Njujorka, inficirala i usmrtila 1409 osoba. 1999. godine Centar za kontrolu i prevenciju bolesti je objavio da se infekcija počela širiti i na pacijente koji nisu bili u bolnici. Od 1997. do 1999. godine MRSA je izazvala smrt oko 200 ljudi u Minesoti i Severnoj Dakoti 200, su bila do tada zdrava deca od 1 do 13 godina starosti, koja nikada nisu posetila bolnicu pre nego što su napadnuta od strane ove bakterije. Vrsta MRSA bakterije, koja ih je usmrtila, je donekle bila različita od one koja je do tada nađena u bolnicama. Naučnici shvataju da MRSA nije više ograničena samo na bolnice, već i na čitavu čovekovu okolinu.
Problem je što ove bakterije postaju otporne i na antibiotike kao što je vancomicin i koji su smatrani poslednjim oružjem, onda kad svi ostali otporni na dejstvo antibiotika?
Jedan od načina je prirodna, genetska mutacija koja daje organizmima bolje šanse da se bore protiv napada. Na primer, bakterija koja je mutirala i prilagodila se dejstvu antibiotika će preživeti, dok će ostale bakterije biti uništene
Zastrašujuća činjenica je da samo jedna bakterija može da proizvede nekoliko milijardi novih, koje su otporne na antibiotike, za samo 12 sati. Znači potomstvo bakterije koja je mutirala i postala otporna na antibiotike je, takođe, otporno na iste.Nadalje bakterije postaju otporne na antibiotike prenošenjem genetskog koda ne samo na potomstvo, već i na druge bakterije.Najodgovorniji za rezistentnost bakterija su PLAZMIDI, male kružne molekule DNA. Plazmid je nezavisna samoreplicirajuća čestica (po Lederberg-u). Plazmidi se repliciraju nezavisno o bakterijskom kromosomu, a svaki plazmid ima mali broj gena koji bakteriji nisu esencijalni, ali sje vrlo koristan npr. gen za rezistentnost na antibiotik. Najmanji plazmid ima 1000 pb, a najveći nekoliko Mb.
Saznanje da jedna ćelija može inteligentno pamtiti i deliti informacije sa ostalim jednoćelijskim organizmima, dovodi naučnike do novih teza, ne samo u vezi sa bakterijama, nego i u vezi sa bilo kojim ćelijama. Na primer, teza da mi razmišljamo samo mozgom je odavno stavljena pod upitnik. Već sada mnogi naučnici tvrde da svaka ćelija našeg organizma ima sopstvenu memoriju. Neki naučnici tvrde, a pisac ovih redova duboko veruje u to, da je moguće lečiti organizam promenom memorije obolelih ćelija, tj. meditacijom, vežbama disanja i drugim spiritualnim metodama
Najjača bakterija
Naučnici su fascinirani mogućnošću mikroskopskih organizama da razviju vlastiti imunitet. Jedan od primera je mikrob zvani Deinokokus radiodurans (Deinococcus radiodurans). Ovaj organizam može se nazvati Supermenom bakterijskog sveta. U mogućnosti je da preživi 12 miliona stepeni radijacije. Oko jedne hiljade stepeni radijacije će ubiti čoveka. Ovaj mikrob može da sastavi i vlastiti DNK, čak i pošto je bio raznesen u više od 100 delića. Takođe je u mogućnosti da popravi DNK deliće koji su oštećeni. Na ovaj način uvek održava sebe u perfektnoj kondiciji.
Postavlja se pitanje, zbog čega je jedna bakterija razvila mogućnost da se odbrani od radijacije koja je mnogo veća od svake radijacije na Zemlji. Naučnici samo pretpostavljaju da je razlog tome mesto na kojem ova bakterija obitava. To su pustinja i stene planina Antarktika gde nije viđena kap vlage hiljadama godina. Na svu sreću, ova bakterija se hrani drugim bakterijama i izgleda da joj se ne dopada ukus ljudi.
Nedavno sam na Discovery kanalu kanadske televizije gledao emisiju o vulkanima. Naučnici su u uzorcima lave nekog vulkana na granici Etiopije sa Eritrejom pronasli tragove DNK, što ukazuje na bakterijska delovanja čak i na ekstremno visokim temperaturama.
ŠTA DALJE ?
Drastično smo preterali sa upotrebom antibiotika!
“Svet se kreće ka post-antibiotskoj eri, u kojoj će infekcije opet ubijati ljude. Ukoliko se trenutni trend nastavi, sofisticirani izumi u medicini, poput transplantacije organa, zamene zglobova, hemoterapije i brige o prevremeno rođenoj deci će postati još rizičniji poduhvati. To znači da bi otpornost na antibiotike čak mogla da označi kraj medicine kakvu poznajemo”, rekla je generalna direktorka Svetske zdravstvene organizacije na skupu Ujedinjenih nacija u aprilu prošle godine. Štaviše, problem je toliko veliki, da bi uskoro moglo da se dogodi da nijedan antibiotik ne bude delotvoran.
To znači da, ako ste bar jednom u životu uzimali antibiotik, postoje šanse da u sebi nosite mutirane sojeve bakterija. A što češće koristimo antibiotike, to više rastu šanse da će bakterije razviti otpornost.
Trenutno se testiraju neke netradicionalne metode, poput dijagnostičkih testova kojima je moguće otkriti prisustvo otpornih sojeva bakterija. Praćenje njihovog širenja takođe je vrlo bitno. Jedno od rešenja mogla bi da bude i proizvodnja novih vrsta antibiotika, ali su male šanse da se to dogodi, s obzirom na to da zbog neisplativosti već 30 godine nijedan novi lek iz te grupe nije ugledao svetlost dana.
1. Ključevi života- ribozomi
Mnogi antibiotici deluju pogađajući bakterijske ribozome i osujećujući ih da išta štetno urade. Jasno je da će se u budućim lekovima ciljati u tu metu.
Molekuli DNK nose nacrt (otisak) života u svakoj ćeliji svakog organizma, a ribozomi te poruke prevode u život.
Ribozomi su, jednostavno kazano, ključevi života, jer koriste uputstva gena da stvore hiljade raznovrsnih proteina koji nadziru šta se u telu događa. Majušna tvorevina u obliku čestice u ćelijskoj citoplazmi, koja pomaže da se izvesna poruka prevede u aminokiselinski redosled, izmamila je tri Nobelove kolajne za hemiju. Sve troje naučnika, Izraelka Ada Jonat i Amerikanci Venkatraman Ramakrišnan i Tomas Stajc, proveli su godine odgonetajući strukturu ribozoma koji igra ključnu ulogu u stvaranju (sintezi) proteina, jer je povezan sa informacionom RNK (ribonukleinska kiselina).
I tako malen, u mikroskopskom carstvu on je velik i složen sklop, a sastavljen je od dve podjedinice i više od 50 različitih proteina. Krajem sedamdesetih troje istraživača, svako za sebe, upustilo se u prilično čudnovat poduhvat u to vreme – kristalizacija ribozoma – da bi, snimajući iks-zracima, mogli da zavire u samu atomsku strukturu. Ispostavilo se da su gotovo istovremeno, krajem 1999. i početkom 2000. godine, u naučnim člancima obelodanili ishod svojih dugogodišnjih traganja.
Ali put do zvezda bio je posut trnjem: trebalo je naterati stotine hiljade atoma da se uklope u svojevrsni trodimenzionalni portret ribozoma. Ispostavilo se da je bilo neophodno 25.000 pokušaja pre nego što se osamdesetih pojavio kristal, a još 20 godina da se on pretvori u sliku. Zašto je ovo važno?
izvor
2. Enzim u bakterijama
2008. je iz bakterija izdvojen i identifikovan gen koji kontroliše stvaranje enzima New Delhi-Metallo-1 New Delhi metallo-β-lactamase ili kraće NDM-1. Ovaj enzim je temelj rezistencije bakterija, tj. on im omogućava da budu toliko otporne na razne antibiotike – uključujući i one antibiotike koji su dizajnirani da se bore protiv bakterija otpornih na antibiotike!
NDM-1 je prvi put otkriven 2008. godine kod 59-godišnjaka poreklom iz južne Azije koji je živeo u Švedskoj. On je operisan u New Delhiju, a po povratku u Švedsku ponovno je hospitalizovan. Lekarisu ustanovili da ima vrlo otpornu infekciju urinarnog trakta. Iako je upalu izazvala obična bakterija Klebsiella pneumoniae, pokazalo se da je otporna na vrlo jak antibiotik karbapenem. Po utvrđenom mestu porekla stručnjaci su gen i enzim nazvali 'New Delhi metallo beta laktamaza'.
Nekoliko studija otkrilo je više detalja o ponašanju NDM-1 kod pacijenata . Oboleli su zaraženi različitim bakterijama, međutim, sve su one nositelji istog gena i otporne su na gotovo sve poznate antibiotike. Ono što povezuje predstavljene studije je otkriće da gen prebiva u više plazmida (delova bakterija koji imaju funkciju naslednog aparata i određuju njihovu rezistentnost), da se lako kreće među njima te da se plazmidi ne prenose samo unutar istog soja već i među potpuno različitim vrstama bakterija. To, naravno, omogućava izuzetno brzo širenje rezistencije među mikrobima. Problem je što ove infekcije u početku izgledaju kao uobičajene sve dok se ne otkrije da se ničim ne mogu izlečiti.
3. Mamac za bakterije
Istraživači su razvili novu supstancu protiv infekcija: veštačka mast služi kao mamac za bakterije, i tako olakšava posao imunom sistemu. Neki lekari su ipak skeptični – tvrde da masti mogu biti tek dodatak terapiji.
izvor DW
Slučaj dr. Erel
Deset godina pre nego što je dr Fleming došao do svog revolucionarnog otkrića penicilina koje je, zaista, u neku ruku promenilo svet, engleski biolog Frederik Tvort i francuski lekar Feliks d Erel su nezavisno jedan od drugog otkrili još jedno moćno i efikasno sredstvo za borbu protiv bakterijskih infekcija - viruse koji ekspresnom brzinom uništavaju bakterije na inficiranim mestima, ne škodeći ni najmanje ljudskim tkivima. Viruse na koje bakterije ne mogu da postanu rezistentne...
Dr Erel je još 1919. svoj lek uspešno isprobao na pacijentima koji bi po tadašnjim standardima medicina bili osuđeni na smrt.
Da bi direktoru dečije bolnice u kojoj je radio dokazao neškodljivost novog preparata koji je po prvi put nameravao da primeni na detetu koje je umiralo od dizenterije, sa krvavim prolivima 12 puta na dan, sam dr Erel je popio 100 puta veću dozu od one koju je nameravao da primeni. Potom je primenio kulturu virusa na teško obolelo dete - čiji su simptomi nestali već narednog dana.
Shvativši kakav ogroman potencijal sadrži novi lek, koji je on zvao "bakteriofagom" (pošto tada termin "virus" nije bio poznat), dr Erel je prionuo na ozbiljna istraživanja i nedvosmisleno dokazao neverovatnu efikasnost kulture ovog mikroorganizma u lečenju čak i inače smrtonosnih bakterijskih infekcija. O tome je objavio obimnu knjigu pod nazivom "Uloga bakteriofaga u imunitetu" (1921).
Da ne bude nesporazuma, tek kasnije je elektronskim mikroskopom utvrđeno da d Erelova kultura "bakteriofaga" zapravo predstavlja viruse, i to izuzetno velikih dimenzija, koji se nazivaju makrovirusima. Iako ni Tvort ni d Erel nisu znali da se radi o virusima, mogli su da tvrde i praktično dokažu da ti mikroorganizmi efikasno uništavaju bakterije.
Gruzijci su sačuvali revolucionarni metod
Tokom 20-tih i 30-tih godina u bolnicama Francuske, Engleske i tadašnjeg Sovjetskog Saveza, kao i u ondašnjim kolonijama Indoneziji i Indiji, obavljen je niz eksperimenata sa bakteriofagima koji su pokazali njihovo izuzetno povoljno dejstvo ne samo protiv pojedinačnih infekcija, već i epidemijskih bolesti kod ljudi, kao i protiv epidemija stočnih bolesti. Ali sticaj ekonomskih i društvenih okolnosti, kao i otkriće penicilina, potisnuli su ovaj metod na sporedni kolosek. Nakon Drugog svetskog rata on je gotovo zaboravljen. Srećom, nije se ugasio, jer medicinski institut Eliava u Tbilisiju ne samo da je sačuvao izvornu d Erelovu tehniku, nego ju je i znatno usavršio, razvio, tako da je primenjuje i dan danas lečeći uspešno infekcije bakterijama rezistentnim na antibiotike, kod bolesnika kojima standardna terapija antibioticima ne pomaže.
izvor
Na slici:
Makrovirus ("bakteriofag") T4 na ćelijskoj membrani bakterije Escherichia colli. Slika sa elektronskog mikroskopa. Bakteriofag je već ubacio svoj DNK u bakteriju i ona će uskoro biti uništena.
Drastično smo preterali sa upotrebom antibiotika!
“Svet se kreće ka post-antibiotskoj eri, u kojoj će infekcije opet ubijati ljude. Ukoliko se trenutni trend nastavi, sofisticirani izumi u medicini, poput transplantacije organa, zamene zglobova, hemoterapije i brige o prevremeno rođenoj deci će postati još rizičniji poduhvati. To znači da bi otpornost na antibiotike čak mogla da označi kraj medicine kakvu poznajemo”, rekla je generalna direktorka Svetske zdravstvene organizacije na skupu Ujedinjenih nacija u aprilu prošle godine. Štaviše, problem je toliko veliki, da bi uskoro moglo da se dogodi da nijedan antibiotik ne bude delotvoran.
To znači da, ako ste bar jednom u životu uzimali antibiotik, postoje šanse da u sebi nosite mutirane sojeve bakterija. A što češće koristimo antibiotike, to više rastu šanse da će bakterije razviti otpornost.
Trenutno se testiraju neke netradicionalne metode, poput dijagnostičkih testova kojima je moguće otkriti prisustvo otpornih sojeva bakterija. Praćenje njihovog širenja takođe je vrlo bitno. Jedno od rešenja mogla bi da bude i proizvodnja novih vrsta antibiotika, ali su male šanse da se to dogodi, s obzirom na to da zbog neisplativosti već 30 godine nijedan novi lek iz te grupe nije ugledao svetlost dana.
1. Ključevi života- ribozomi
Mnogi antibiotici deluju pogađajući bakterijske ribozome i osujećujući ih da išta štetno urade. Jasno je da će se u budućim lekovima ciljati u tu metu.
Molekuli DNK nose nacrt (otisak) života u svakoj ćeliji svakog organizma, a ribozomi te poruke prevode u život.
Ribozomi su, jednostavno kazano, ključevi života, jer koriste uputstva gena da stvore hiljade raznovrsnih proteina koji nadziru šta se u telu događa. Majušna tvorevina u obliku čestice u ćelijskoj citoplazmi, koja pomaže da se izvesna poruka prevede u aminokiselinski redosled, izmamila je tri Nobelove kolajne za hemiju. Sve troje naučnika, Izraelka Ada Jonat i Amerikanci Venkatraman Ramakrišnan i Tomas Stajc, proveli su godine odgonetajući strukturu ribozoma koji igra ključnu ulogu u stvaranju (sintezi) proteina, jer je povezan sa informacionom RNK (ribonukleinska kiselina).
I tako malen, u mikroskopskom carstvu on je velik i složen sklop, a sastavljen je od dve podjedinice i više od 50 različitih proteina. Krajem sedamdesetih troje istraživača, svako za sebe, upustilo se u prilično čudnovat poduhvat u to vreme – kristalizacija ribozoma – da bi, snimajući iks-zracima, mogli da zavire u samu atomsku strukturu. Ispostavilo se da su gotovo istovremeno, krajem 1999. i početkom 2000. godine, u naučnim člancima obelodanili ishod svojih dugogodišnjih traganja.
Ali put do zvezda bio je posut trnjem: trebalo je naterati stotine hiljade atoma da se uklope u svojevrsni trodimenzionalni portret ribozoma. Ispostavilo se da je bilo neophodno 25.000 pokušaja pre nego što se osamdesetih pojavio kristal, a još 20 godina da se on pretvori u sliku. Zašto je ovo važno?
izvor
2. Enzim u bakterijama
2008. je iz bakterija izdvojen i identifikovan gen koji kontroliše stvaranje enzima New Delhi-Metallo-1 New Delhi metallo-β-lactamase ili kraće NDM-1. Ovaj enzim je temelj rezistencije bakterija, tj. on im omogućava da budu toliko otporne na razne antibiotike – uključujući i one antibiotike koji su dizajnirani da se bore protiv bakterija otpornih na antibiotike!
Otkriće enzima NDM-1, pa, zatim, i njegove uloge, je bilo vrlo značajno. Zahvaljujući tome medicina sada ima nova sredstva da se izbori sa najezdom novih „super buba“!
Melander i njegove kolege su objavile svoja istraživanja u radu objavljenom u ACS Medical Letters.’
Melander i njegove kolege su objavile svoja istraživanja u radu objavljenom u ACS Medical Letters.’
NDM-1 je prvi put otkriven 2008. godine kod 59-godišnjaka poreklom iz južne Azije koji je živeo u Švedskoj. On je operisan u New Delhiju, a po povratku u Švedsku ponovno je hospitalizovan. Lekarisu ustanovili da ima vrlo otpornu infekciju urinarnog trakta. Iako je upalu izazvala obična bakterija Klebsiella pneumoniae, pokazalo se da je otporna na vrlo jak antibiotik karbapenem. Po utvrđenom mestu porekla stručnjaci su gen i enzim nazvali 'New Delhi metallo beta laktamaza'.
Nekoliko studija otkrilo je više detalja o ponašanju NDM-1 kod pacijenata . Oboleli su zaraženi različitim bakterijama, međutim, sve su one nositelji istog gena i otporne su na gotovo sve poznate antibiotike. Ono što povezuje predstavljene studije je otkriće da gen prebiva u više plazmida (delova bakterija koji imaju funkciju naslednog aparata i određuju njihovu rezistentnost), da se lako kreće među njima te da se plazmidi ne prenose samo unutar istog soja već i među potpuno različitim vrstama bakterija. To, naravno, omogućava izuzetno brzo širenje rezistencije među mikrobima. Problem je što ove infekcije u početku izgledaju kao uobičajene sve dok se ne otkrije da se ničim ne mogu izlečiti.
3. Mamac za bakterije
Istraživači su razvili novu supstancu protiv infekcija: veštačka mast služi kao mamac za bakterije, i tako olakšava posao imunom sistemu. Neki lekari su ipak skeptični – tvrde da masti mogu biti tek dodatak terapiji.
izvor DW
Slučaj dr. Erel
Deset godina pre nego što je dr Fleming došao do svog revolucionarnog otkrića penicilina koje je, zaista, u neku ruku promenilo svet, engleski biolog Frederik Tvort i francuski lekar Feliks d Erel su nezavisno jedan od drugog otkrili još jedno moćno i efikasno sredstvo za borbu protiv bakterijskih infekcija - viruse koji ekspresnom brzinom uništavaju bakterije na inficiranim mestima, ne škodeći ni najmanje ljudskim tkivima. Viruse na koje bakterije ne mogu da postanu rezistentne...
Dr Erel je još 1919. svoj lek uspešno isprobao na pacijentima koji bi po tadašnjim standardima medicina bili osuđeni na smrt.
Da bi direktoru dečije bolnice u kojoj je radio dokazao neškodljivost novog preparata koji je po prvi put nameravao da primeni na detetu koje je umiralo od dizenterije, sa krvavim prolivima 12 puta na dan, sam dr Erel je popio 100 puta veću dozu od one koju je nameravao da primeni. Potom je primenio kulturu virusa na teško obolelo dete - čiji su simptomi nestali već narednog dana.
Shvativši kakav ogroman potencijal sadrži novi lek, koji je on zvao "bakteriofagom" (pošto tada termin "virus" nije bio poznat), dr Erel je prionuo na ozbiljna istraživanja i nedvosmisleno dokazao neverovatnu efikasnost kulture ovog mikroorganizma u lečenju čak i inače smrtonosnih bakterijskih infekcija. O tome je objavio obimnu knjigu pod nazivom "Uloga bakteriofaga u imunitetu" (1921).
Da ne bude nesporazuma, tek kasnije je elektronskim mikroskopom utvrđeno da d Erelova kultura "bakteriofaga" zapravo predstavlja viruse, i to izuzetno velikih dimenzija, koji se nazivaju makrovirusima. Iako ni Tvort ni d Erel nisu znali da se radi o virusima, mogli su da tvrde i praktično dokažu da ti mikroorganizmi efikasno uništavaju bakterije.
Gruzijci su sačuvali revolucionarni metod
Tokom 20-tih i 30-tih godina u bolnicama Francuske, Engleske i tadašnjeg Sovjetskog Saveza, kao i u ondašnjim kolonijama Indoneziji i Indiji, obavljen je niz eksperimenata sa bakteriofagima koji su pokazali njihovo izuzetno povoljno dejstvo ne samo protiv pojedinačnih infekcija, već i epidemijskih bolesti kod ljudi, kao i protiv epidemija stočnih bolesti. Ali sticaj ekonomskih i društvenih okolnosti, kao i otkriće penicilina, potisnuli su ovaj metod na sporedni kolosek. Nakon Drugog svetskog rata on je gotovo zaboravljen. Srećom, nije se ugasio, jer medicinski institut Eliava u Tbilisiju ne samo da je sačuvao izvornu d Erelovu tehniku, nego ju je i znatno usavršio, razvio, tako da je primenjuje i dan danas lečeći uspešno infekcije bakterijama rezistentnim na antibiotike, kod bolesnika kojima standardna terapija antibioticima ne pomaže.
izvor
Na slici:
Makrovirus ("bakteriofag") T4 na ćelijskoj membrani bakterije Escherichia colli. Slika sa elektronskog mikroskopa. Bakteriofag je već ubacio svoj DNK u bakteriju i ona će uskoro biti uništena.
1 коментар:
Korisno!
pesnik u prolazu
Постави коментар