bakteriell dvale er overlevelsesstrategi som svar på stressende eksponering for antibiotika tatt av en pasient for behandling. De sovende cellene blir tolerante for antibiotika og drepes i langsommere hastighet og overlever noen ganger. Dette kalles "antibiotikatoleranse", som er i motsetning til antibiotikaresistens når bakterie vokse i nærvær av antibiotika. Kroniske eller residiverende infeksjoner tilskrives antibiotikatoleranse, som det ikke finnes noen effektiv behandling for. Fagterapi har lenge vært vurdert, men de sovende bakteriecellene er ikke-responsive og motstandsdyktige mot kjente bakteriofager. Forskere ved ETH Zürich har identifisert en ny bakteriofag som unikt replikerer på dype stasjonære fasekulturer av Pseudomonas aeruginosa. Denne bakteriofagen, kalt 'Paride', kan drepe dypt sovende P. aeruginosa ved direkte lytisk replikasjon. Interessant nok reduserte denne nye fagen bakteriebelastning gjennom fag-antibiotikasynergi når meropenemantibiotikum ble tilsatt til kulturer. Tilsynelatende kunne den nye fagen utnytte svake punkter i fysiologien til sovende bakterier for å overvinne antibiotikatoleranse. Disse svake punktene kan være mål for ny behandling for kroniske infeksjoner forårsaket av sovende eller inaktive bakterier.
De fleste bakterier på jorden er i sovende tilstand med redusert metabolsk aktivitet eller i fullstendig inaktiv form for spore. Slik bakteriell celler kan lett gjenopplives når nødvendige næringsstoffer og molekyler blir tilgjengelige.
bakteriell dvale eller inaktivitet er overlevelsesstrategien som svar på stressende ytre miljøforhold som sult eller eksponering for antibiotika tatt av en pasient for behandling. I senere tilfeller blir de sovende cellene tolerante for antibiotika fordi cellulære prosesser målrettet av antibiotika for å drepe bakterie blir avslått. Dette fenomenet kalles 'antibiotikatoleransei så fall drepes bakterier i langsommere hastighet og overlever noen ganger (i motsetning til i tilfelle av antibiotikaresistens når bakterier vokser i nærvær av antibiotika). Kroniske eller residiverende infeksjoner tilskrives sovende antibiotika-tolerante bakterieceller, ofte referert til som "persister", som det ikke finnes noen effektiv behandling for.
Fagterapi som involverer bakteriofager eller fager (dvs. virus den forutgående bakterie), har lenge vært vurdert for behandling av kroniske infeksjoner ved sovende eller inaktive bakterie denne tilnærmingen fungerer imidlertid når den er vert bakteriell cellene er i vekst. Den sovende eller inaktive bakteriell celler er imidlertid ikke-responsive og ildfaste overfor bakteriofagene som enten unngår adsorpsjon til bakteriell celleoverflater eller dvale i de sovende cellene frem til gjenopplivning.
Kjente bakteriofager har ikke evne til å infisere antibiotika-tolerante, dypt sovende eller inaktive bakterie. Det ble antatt at gitt mangfold, kan fager med evne til å infisere sovende celler eksistere i naturen. Forskere har nå identifisert en slik ny bakteriofag for første gang.
I en nylig publisert studie har forskere av ETH Zurich rapportere isolering av en ny bakteriofag som unikt replikerer på dype stasjonære fasekulturer av Pseudomonas aeruginosa i laboratoriet. De har kalt denne bakteriofagen Paride. Denne fagen kan drepe dypt sovende P. aeruginosa ved direkte lytisk replikasjon. Interessant nok reduserte denne nye fagen bakteriemengden gjennom fag-antibiotikasynergi når meropenem-antibiotikum ble tilsatt til P. aeruginosa-fagkulturer.
Tilsynelatende kunne den nye fagen utnytte svake punkter i fysiologien til sovende bakterier for å overvinne antibiotikatoleranse. Disse svake punktene kan være mål for ny behandling for kroniske infeksjoner forårsaket av sovende eller inaktive bakterier.
***
Referanse:
- Maffei, E., Woischnig, AK., Burkolter, MR et al. Phage Paride kan drepe sovende, antibiotika-tolerante celler av Pseudomonas aeruginosa ved direkte lytisk replikasjon. Nat Commun 15, 175 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3
***
