Bakterijska rezistenca iz časa dinozavrov

Ameriški znanstveniki in znanstvenice v reviji The Cell poročajo, da so bakterije mehanizme odpornosti na antibiotike razvile že v paleozoiku. Temu je verjetno botroval prehod živali iz morja na kopno.

Rezistentni sevi bakterij, ki so odporni na antibiotike in običajne postopke razkuževanja, predstavljajo veliko grožnjo sodobni zdravstveni oskrbi. Pojavljajo se predvsem v bolnišničnem okolju, na katerega se bakterije prilagodijo tako, da razvijejo različne mehanizme rezistence na antibiotike.

V študiji so primerjali genske zapise 24 vrst bakterij iz roda enterokokov, ki se nahajajo v prebavnem traktu različnih kopenskih organizmov od vretenčarjev do nevretenčarjev. Ugotovili so, da seva, ki povzročata rezistentne bolnišnične okužbe, Enterococcus faecalis in Enterococcus faecium, glede na ostale sorodnike izstopata z opazno daljšim genomom. Odporni sevi enterokokov namreč nimajo učinkovitega CRISPR obrambnega sistema, zato lažje sprejemajo dele genomov drugih bakterij, kar lahko botruje k razvoju rezistence.

S preučevanjem fosilov iz različnih obdobij pa je možno določiti bakterije, ki so sestavljale črevesno mikrobioto živali oziroma predstavnikov danes že izumrlih vrst. Glede na sorodnost bakterijskih genomov znanstveniki in znanstvenice predvidevajo, da so se enterokoki razvili iz bakterij rodu Vagococcus in Carnobacterium, ki se nahajajo večinoma v prebavni cevi vodnih organizmov.

Pojav roda enterokokov v fosilih časovno sovpada s selitvijo prvih organizmov iz morja na kopno pred 425 milijoni let. Spremembe genskega zapisa enterokokov ob evolucijski odcepitvi od prednikov so se kazale večinoma s prilagoditvijo presnove ogljikovih hidratov. Poleg tega so enterokoki izkazali večjo sposobnost presnavljanja sečne kisline, ki je za bakterijo pomemben vir ogljika in dušika. To lastnost povezujejo z večjo patogenostjo bakterije. Pomembna pridobitev so bili tudi geni za sintezo celične stene, ki je pogosto vzrok bakterijske rezistence.

Ocenjujejo, da se je prva večja prilagoditev genoma enterokokov zgodila pred 425 milijoni let ob prehodu prvih živali iz morja na kopno. Druga večja sprememba genskega zapisa pa jih je doletela pred 251 milijoni let po velikem izumrtju številnih vrst ob koncu paleozoika, ki mu je sledilo obdobje dinozavrov. Kot kaže, nekoč uspešna prilagoditev bakterij na življenje na kopnem danes nekaterim sevom bakterij omogoča širjenje nevarnih bolnišničnih okužb. Očitno del odgovornosti za rezistenco na antibiotike nosi tudi sama evolucija.

Ali so se tudi dinozavri bali rezistentnih bakterij, se sprašuje Andrea.