Bakterie z rodzaju Pandoraea przez długi czas pozostawały na marginesie badań naukowych. Ich nazwa, nawiązująca do mitycznej puszki Pandory, dobrze oddaje potencjalne zagrożenia, jakie ze sobą niosą. Najnowsze odkrycia naukowców z Niemiec rzucają nowe światło na te tajemnicze mikroorganizmy i ich zdolności przetrwania w trudnych warunkach, takich jak ludzkie płuca.
Bakterie oporne na antybiotyki, ale też produkujące leki?
Elena Herzog z Instytutu Leibniza w Jenie, współautorka badań, podkreśla, że bakterie Pandoraea są odporne na wiele antybiotyków. Co ciekawe, choć są potencjalnie patogenne, jednocześnie produkują naturalne związki o działaniu antybakteryjnym. To czyni je zarówno zagrożeniem, jak i potencjalnym źródłem nowych leków.
Żelazo – cenny surowiec w płucach
Dla bakterii, podobnie jak dla innych organizmów, żelazo jest niezbędne do życia. Ludzkie ciało, ubogie w łatwo dostępne formy tego pierwiastka, zmusza mikroby do walki o każdą jego cząsteczkę. W odpowiedzi bakterie Pandoraea wytwarzają specjalne cząsteczki – siderofory – które wychwytują żelazo z otoczenia i transportują je do wnętrza komórek.
Obejrzyj też: Co czai się w trawie?
Odkrycie pandorabaktyn – nowe związki chemiczne
Zespół naukowców odkrył wcześniej nieznany klaster genów, nazwany pan, który koduje enzym odpowiedzialny za syntezę sideroforów. Dzięki zaawansowanym analizom chemicznym udało się wyizolować dwa nowe związki: pandorabactin A i pandorabactin B. Oba wykazują zdolność wiązania żelaza, co umożliwia bakteriom przetrwanie w środowiskach ubogich w ten pierwiastek, takich jak płuca pacjentów z mukowiscydozą.
Broń przeciwko konkurencji
Pandorabaktyny nie tylko pomagają bakterii Pandoraea pozyskiwać żelazo, ale również ograniczają dostęp do tego pierwiastka innym mikroorganizmom. Badania in vitro wykazały, że związki te hamują wzrost groźnych bakterii, takich jak Pseudomonas, Mycobacterium i Stenotrophomonas, poprzez „zagłodzenie” ich z żelaza.
Zmiany w mikrobiomie płuc
Analizy próbek plwociny pacjentów z mukowiscydozą wykazały korelację między obecnością genu pan a zmianami w składzie mikrobiomu płuc. Może to oznaczać, że Pandoraea i wytwarzane przez nią pandorabaktyny mają bezpośredni wpływ na równowagę mikroorganizmów w układzie oddechowym.
Co dalej z badaniami nad Pandoraea?
Chociaż na razie za wcześnie, by mówić o zastosowaniach medycznych tych odkryć, badania te dostarczają cennych informacji na temat mechanizmów przetrwania bakterii Pandoraea. Odsłaniają również złożoną walkę o zasoby w organizmie człowieka i pokazują, jak mało znane mikroorganizmy mogą wpływać na zdrowie.
