Unikatowe warianty pięciu alleli genów metabolizmu (dnaA-83, fusA-58, gyrB-94, pyrG-93 oraz rplB-39) oraz nowy Sequence Type (ST-186) zostały zdeponowane w bazie Uniwersytetu w Oksfordzie, z afiliacją Zakładu Diagnostyki Mikrobiologicznej i Immunologii Infekcyjnej UMB.
Królestwo bakterii charakteryzuje się imponującą zasobnością oraz zmiennością genetyczną. Szacuje się, że sumaryczna liczba komensalnych komórek bakteryjnych przewyższa dziesięciokrotnie liczbę komórek ludzkich, natomiast genom bakteryjny w swym bogactwie przewyższa genom ludzki niemal stukrotnie.
Godnym podziwu jest również spektrum interakcji między bakteriami a człowiekiem. Uważa się, że zachowanie odpowiednich proporcji „ludzkiej mikrobioty” jest niezbędne dla zachowania dobrostanu, natomiast różnorodne czynniki zaburzające stan równowagi mogą okazać się dla człowieka niezwykle szkodliwe. Wyróżnia się cały szereg wzajemnych oddziaływań, poczynając od biosyntezy witamin przez bakterie, zapewniania tzw. „oporności kolonizacyjnej”, poprzez bezpośredni i pośredni wpływ na metabolizm, otyłość, funkcję układu immunologicznego, aż do procesów nowotworzenia.
Zasobny rezerwuar genów daje mikroorganizmom możliwość dynamicznego reagowania na różnorodne bodźce pochodzące ze środowiska zewnętrznego (np. terapia antybiotykowa). Proces ewolucji bakterii nabiera tempa między innymi za sprawą zjawisk, takich jak niespotykane dotąd migracje ludności, czy horyzontalny transfer genów (wymiana genów kodujących preferencyjne cechy pomiędzy populacjami bakteryjnymi). Selekcja szczepów o ściśle określonych właściwościach jest dodatkowo warunkowana poprzez presję środowiskową, której przykładem może być nieprzerwana presja antybiotykowa w środowisku szpitalnym.
Zakład Diagnostyki Mikrobiologicznej i Immunologii Infekcyjnej, na który składają się dwa ściśle współpracujące ze sobą piony - jeden prowadzący rutynową diagnostykę mikrobiologiczną na rzecz pacjentów Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego i przyległych poradni, oraz drugi, uniwersytecki, który zajmuje się dydaktyką i nauką, a w tym m.in. analizą molekularnych mechanizmów oporności na antybiotyki oraz wirulencji wśród bakterii patogennych. Tylko ścisła współpraca całego zespołu, którym kieruję niespełna siedem lat, przynosi sukcesy na wielu, wielu płaszczyznach.
W obecnym czasie, kiedy zakażenia bakteryjne stanowią coraz większe wyzwanie w procesie diagnostyczno-terapeutycznym, istnieje potrzeba lepszego poznania szlaków, jakimi podążają bakterie, aby przetrwać m.in. w środowisku szpitalnym. Coraz częściej izoluje się patogeny charakteryzujące się wysoką wirulencją oraz opornością na leki przeciwbakteryjne i środki dezynfekcyjne. Co więcej, pojawianie się mikroorganizmów opornych na wszystkie obecnie dostępne antybiotyki, pozwala sądzić, że wkrótce dostępne opcje terapeutyczne będą podobne do tych występujących jeszcze przed wprowadzeniem pierwszego leku przeciwbakteryjnego do terapii.
Niestety, zakażenia lekoopornymi patogenami pojawiają się również w naszym ośrodku, czego przykładem mogą być opisane przez nas unikatowe szczepy, wykazujące zdolność do enzymatycznego rozkładu „leków ostatniej szansy” - karbapenemów. Ostatnie miesiące naszej pracy to pierwsza w Polsce izolacja szczepów Escherichia coli produkujących karbapenemazę KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemase) oraz piąty w Europie przypadek izolacji szczepów Enterobacter cloacae wytwarzających karbapenemazę OXA-48. W pierwszym przypadku pacjent skolonizowany wcześniej Klebsiella pneumoniae wytwarzającą karbapenemazę KPC, w trakcie hospitalizacji nabył szczep E. coli KPC (+). Możemy podejrzewać, że horyzontalny transfer genów pozwolił w tym przypadku na przełamanie bariery gatunku in vivo. W drugim przypadku, pierwotne źródło wieloopornych patogenów pozostaje dotychczas nieznane, mamy jednak nadzieję, że wykonane przez nas genotypowanie szczepów Enterobacter cloacae OXA-48 (+) pozwoli w przyszłości zidentyfikować pierwotne źródło tych groźnych mikroorganizmów. Unikatowe warianty pięciu alleli genów metabolizmu (dnaA-83, fusA-58, gyrB-94, pyrG-93 oraz rplB-39) oraz nowy Sequence Type (ST-186) zostały z dniem 18 stycznia 2014 roku, zdeponowane w bazie Uniwersytetu w Oksfordzie (http://pubmlst.org), z afiliacją Zakładu Diagnostyki Mikrobiologicznej i Immunologii Infekcyjnej, Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, Polska.
Obecnie pozostaje więc nadzieja, że przyszłość przyniesie nam opracowanie nowych skutecznych strategii terapii, wiedzę umożliwiającą skuteczne wykrywanie lekoopornych patogenów oraz udoskonalone procedury dotyczące pacjentów hospitalizowanych w regionach podwyższonego ryzyka. W przyszłość patrzymy więc z nadzieją na zmianę charakteru naszej obecnej „współpracy” z mikroorganizmami ze „współzawodnictwa”, na „przyjacielską współpracę”, co jest możliwe jedynie wtedy, gdy praca zespołu jest w pełni profesjonalna i podążająca za postępem w nauce.
Prof. Elżbieta Tryniszewska
Kierownik Zakładu Diagnostyki Mikrobiologicznej i Immunologii Infekcyjnej
