Откуда взялась безжалостная сила супербактерий? – фундаментальная наука

Кларис Кудищевич

Анжелика Виейра считает, что ответ кроется в микробиоте кишечника.

*

Когда она поступила на биологический факультет в 2002 году в Белу-Оризонти, Анжелика Виейра обнаружила, что UFMG имеет исследовательские лаборатории. Она училась в частном колледже, чтобы работать днем ​​и помогать по дому, потому что она очень рано потеряла отца и решила стучаться от двери к двери: она хотела получить посвящение в науку в Федеральном университете, даже без этого. изучение. Учитель. Мауро Тейшейра из Лаборатории иммунофармакологии приветствовал будущего ученого, вступившего в мир микробиоты, получившего степень магистра и доктора.

«Я не искала эту местность, я вошла, потому что она приняла меня», – говорит она. «Но это был огромный шанс, потому что с первого дня я влюбился в эту тему». В последние годы количество исследований кишечной микробиоты увеличилось – коллекция микроорганизмов, которые живут в пищеварительном тракте и широко известны как «кишечная флора», неправильное название и, к счастью, не используется. Если сегодня мы поговорим больше о связи между ней и различными проблемами со здоровьем, от рака до депрессии, в то время это был неизвестный мир.

В лаборатории, где Виейра инициировал научные исследования, группа была заинтересована в понимании роли кишечных бактерий в воспалительных процессах. Он был единственным в Бразилии, у которого были животные-гнотобиоты, то есть животные, свободные от микроорганизмов: выращенные там мыши родились путем кесарева сечения (микробиота развивается только после рождения), жили изолированно в пузыре и потребляли стерильную пищу и вода, предотвращающая микробное заражение.

Группа отметила, что эти животные не реагировали на воспалительные процессы – другими словами, у них не развились определенные заболевания. Итак, изначально считалось, что за воспаление ответственны бактерии. Однако другие исследования показали, что при воспалительных заболеваниях кишечника, таких как колит или хронический кишечник, животные, лишенные микробиоты, имеют гораздо более тяжелые условия.

«В то время не было методов секвенирования ДНК, но мы начали исследовать эту область», – говорит биолог. Появилась возможность поработать с группой из Garvan Medical Research в Австралии, которая определила рецептор в клетках иммунной системы, активированный метаболитами, продуцируемыми микробиотой. Таким образом, роль этих микроорганизмов в воспалительных процессах начала формироваться. Виейра мечтал уехать за границу, но не знал английского. Он решил развернуться и получить докторскую степень по работе и учебе.

Работа с австралийской группой была опубликована в журнале «Nature» в 2009 году, когда начался бум более глубокого понимания микробиоты. Было замечено, что у здоровых людей полезные бактерии преобладают, тогда как у пациентов их количество уменьшается. Это говорит о том, что в этих случаях эти метаболиты – продукты метаболизма – также уменьшаются и не активируются.

Эти метаболиты образуются, когда бактерии потребляют растворимую клетчатку. По этой причине несбалансированная диета с низким содержанием клетчатки – столь распространенная в западном мире, который является ненасытным потребителем ультрапереработанных продуктов – может привести к дисбалансу микробиоты, называемому дисбактериозом, и способствовать развитию болезней. Но разрушительные отношения на этом не заканчиваются.

Анджелика Виейра сегодня исследует гораздо более разрушительный потенциал этого дисбаланса: почти непрерывное развитие супербактерий, иммунных ко всем антибиотикам. По оценкам ООН, к 2050 году лекарственно-устойчивые инфекции могут вызывать 10 миллионов смертей ежегодно, а некоторые говорят, что это будет следующая пандемия. Ученый, кстати, считает, что Covid-19 ускорит распространение супербактерий, поскольку многие люди бесконтрольно используют антибиотики и другие лекарства в попытке бороться с коронавирусом.

Основная причина появления и распространения супербактерий – именно злоупотребление и повальное применение антибиотиков, производство новых классов которых застопорилось на протяжении двадцати лет. Но интуиция Виейры подсказывает, что микробиота может выступать в качестве важного резервуара для нескольких генов устойчивости. Бактерии – это организмы с огромной способностью передавать гены другим бактериям, включая гены устойчивости к антибиотикам.

«Около 15 лет назад ВОЗ провела масштабную кампанию, чтобы показать опасность неизбирательного использования антибиотиков и продвигать более ограничительные меры, но в последние годы сопротивление продолжает расти. Потому что? »Гипотеза биологов состоит в том, что изменения в микробиоте, вызванные западной диетой, могли способствовать отбору и распространению устойчивости к противомикробным препаратам.

Она изучила специфический супербактерий, Klebsiella pneumoniae, который однажды вызвал эпидемию пневмонии в Бразилии. «Клебсиелла чрезвычайно легко распространяет гены устойчивости, и против нее нет эффективных антибиотиков». Частично эти трудности в борьбе с ним могут быть связаны с его естественным присутствием в нашей микробиоте, которое, если его не сбалансировать, может способствовать размножению супербактерии.

Виейра, которая два года проработала волонтером в качестве ученого-исследователя из-за отсутствия стипендии, теперь координирует лабораторию микробиоты и иммуномодуляции в отделе биохимии и иммунологии UFMG. «Я никогда не сомневалась, что хочу стать ученым, хотя я выросла в деревне и понятия не имела, как это могло произойти», – говорит шахтер из Горороса, района с населением около пятисот жителей, ныне мать Эстелы. и Рафаэль.

*

Кларис Кудищевич – журналист, руководитель отдела коммуникаций в Instituto Serrapilheira и координатор блога Ciência Fundamental.

Подпишитесь на рассылку новостей Serrapilheira, чтобы следить за последними новостями института и блога Ciência Fundamental. У вас есть предложенная повестка дня? Узнайте, как сотрудничать здесь.

Back to top button