Бактериите са находчиви малки организми. Те могат да живеят на някои от най-странните и негостоприемни места на нашата планета - сухи пустини, токсични киселинни езера, дори дълбоко в земната кора под океанското дъно.
Но учените откриха наскоро ново, напълно неочаквано местообитание за издръжливите малки микроби: отровата на змиите и паяците. Това противоречи на съществуващото мнение, че тези отрови съдържат антимикробни съединения, което според учените означава, че представляват стерилна среда, в която микробите не могат да виреят.
Обратното откритие означава, че бактериите, които причиняват инфекции, могат да се намират в отровата още преди ухапването на жертвата, което предполага, че всеки ухапан от змия или паяк може да се нуждае от лечение на инфекция.
"Установихме, че всички отровни змии и паяци, които изследвахме, имат бактериална ДНК в отровата си", отбелязва молекулярният биолог Стергиос Мосхос от Университета Нортумбрия, Великобритания.
"Обикновените инструменти за диагностика не успяват да идентифицират правилно тези бактерии - ако сте заразени с тях, лекарят ще ви даде грешни антибиотици, което може да влоши положението."
Въпреки че дълго време смятахме, че отровата трябва да е стерилна, заразените ухапвания не са такива. До три четвърти от жертвите на змийско ухапване развиват инфекции в раните от ухапване, които обикновено се дължат на вторична инфекция от бактерии, които живеят в устата на змията, останали в какавидата на нейната жертва.
Неотдавнашни проучвания показаха, че устата на неотровните змии е по-стерилна от тази на отровните – странен факт, като се имат предвид антимикробните съединения, открити в отровата, както и че бактериите, открити в нея, вероятно са местни, а не колонизирани от микрофлората на плячката.
Мосхос и колегите решили да разберат дали отровата и отровните жлези могат да бъдат източник на допълнителните бактерии и ако е така, как микробите са се приспособили да живеят в това, което за тях би трябвало да е изключително враждебна среда.
Те взели проби от отровата и апарата за отравяне на пет вида змии: пухкав адер Bitis arietans, черноврата плюеща кобра Naja nigricollis, обикновен ланцетник Bothrops atrox, западна диамантена гърмяща змия Crotalus atrox и крайбрежен тайпан Oxyuranus scutellatus.
Те взели проби и от два вида паяци - индийския декоративен Poecilotheria regalis и Бразилни розов птицеяд Lasiodora parahybana, и се заели с изолирането и изследването на микробите от отровата.
Някои от микробите в устата на змиите вероятно са били от устната кухина или от околната среда, но други са открити както в отровата, така и в отровните жлези, включително при един вид змии. Става въпрос за често срещаната в храносмилателните пътища на хората бактерия Enterococcus faecalis.
Екипът успял да я сравни с проби от E. faecalis, открити в болниците, а резултатите от проучването са публикувани в „Microbiology Spectrum”.
"Когато секвенирахме тяхната ДНК, ясно идентифицирахме бактериите и открихме, че те са мутирали, за да устоят на отровата. Това е необичайно, защото отровата е като коктейл от антибиотици и е толкова гъста, че човек би си помислил, че бактериите няма да имат шанс. Те не само че имаха шанс, но и го направиха два пъти, използвайки същите механизми", казва Мосхос.
Учените тествали директно устойчивостта на E. faecalis ... към самата отрова и я сравнили с класически болничен изолат: болничният изолат изобщо не понесъл отровата, „но нашите два изолата се развиха в най-високите концентрации на отрова, които можехме да им предоставим”.
Като се има предвид колко бързо една бактериална колония може да развие резистентност към антибиотици и колко отдавна микробите правят това, може би резултатът не би трябвало да е изненадващ. Но независимо от това, проучването предполага, че лечението на инфектирани ухапвания от отровни животни може да не е толкова просто, колкото лечението на вторична инфекция, поради адаптацията на микробите.
Тези адаптации обаче могат да ни дадат и нов инструмент за разбиране на антибиотичната резистентност и как да я заобиколим при други обстоятелства.
"Изследвайки механизмите на резистентност, които помагат на тези бактерии да оцелеят,- можем да намерим напълно нови начини за атакуване на мултирезистентността, потенциално чрез инженеринг на антимикробни пептиди от отровата", твърди молекулярният биолог Стив Трим от Venomtech,
Но учените откриха наскоро ново, напълно неочаквано местообитание за издръжливите малки микроби: отровата на змиите и паяците. Това противоречи на съществуващото мнение, че тези отрови съдържат антимикробни съединения, което според учените означава, че представляват стерилна среда, в която микробите не могат да виреят.
Обратното откритие означава, че бактериите, които причиняват инфекции, могат да се намират в отровата още преди ухапването на жертвата, което предполага, че всеки ухапан от змия или паяк може да се нуждае от лечение на инфекция.
"Установихме, че всички отровни змии и паяци, които изследвахме, имат бактериална ДНК в отровата си", отбелязва молекулярният биолог Стергиос Мосхос от Университета Нортумбрия, Великобритания.
"Обикновените инструменти за диагностика не успяват да идентифицират правилно тези бактерии - ако сте заразени с тях, лекарят ще ви даде грешни антибиотици, което може да влоши положението."
Въпреки че дълго време смятахме, че отровата трябва да е стерилна, заразените ухапвания не са такива. До три четвърти от жертвите на змийско ухапване развиват инфекции в раните от ухапване, които обикновено се дължат на вторична инфекция от бактерии, които живеят в устата на змията, останали в какавидата на нейната жертва.
Неотдавнашни проучвания показаха, че устата на неотровните змии е по-стерилна от тази на отровните – странен факт, като се имат предвид антимикробните съединения, открити в отровата, както и че бактериите, открити в нея, вероятно са местни, а не колонизирани от микрофлората на плячката.
Мосхос и колегите решили да разберат дали отровата и отровните жлези могат да бъдат източник на допълнителните бактерии и ако е така, как микробите са се приспособили да живеят в това, което за тях би трябвало да е изключително враждебна среда.
Те взели проби от отровата и апарата за отравяне на пет вида змии: пухкав адер Bitis arietans, черноврата плюеща кобра Naja nigricollis, обикновен ланцетник Bothrops atrox, западна диамантена гърмяща змия Crotalus atrox и крайбрежен тайпан Oxyuranus scutellatus.
Те взели проби и от два вида паяци - индийския декоративен Poecilotheria regalis и Бразилни розов птицеяд Lasiodora parahybana, и се заели с изолирането и изследването на микробите от отровата.
Някои от микробите в устата на змиите вероятно са били от устната кухина или от околната среда, но други са открити както в отровата, така и в отровните жлези, включително при един вид змии. Става въпрос за често срещаната в храносмилателните пътища на хората бактерия Enterococcus faecalis.
Екипът успял да я сравни с проби от E. faecalis, открити в болниците, а резултатите от проучването са публикувани в „Microbiology Spectrum”.
"Когато секвенирахме тяхната ДНК, ясно идентифицирахме бактериите и открихме, че те са мутирали, за да устоят на отровата. Това е необичайно, защото отровата е като коктейл от антибиотици и е толкова гъста, че човек би си помислил, че бактериите няма да имат шанс. Те не само че имаха шанс, но и го направиха два пъти, използвайки същите механизми", казва Мосхос.
Учените тествали директно устойчивостта на E. faecalis ... към самата отрова и я сравнили с класически болничен изолат: болничният изолат изобщо не понесъл отровата, „но нашите два изолата се развиха в най-високите концентрации на отрова, които можехме да им предоставим”.
Като се има предвид колко бързо една бактериална колония може да развие резистентност към антибиотици и колко отдавна микробите правят това, може би резултатът не би трябвало да е изненадващ. Но независимо от това, проучването предполага, че лечението на инфектирани ухапвания от отровни животни може да не е толкова просто, колкото лечението на вторична инфекция, поради адаптацията на микробите.
Тези адаптации обаче могат да ни дадат и нов инструмент за разбиране на антибиотичната резистентност и как да я заобиколим при други обстоятелства.
"Изследвайки механизмите на резистентност, които помагат на тези бактерии да оцелеят,- можем да намерим напълно нови начини за атакуване на мултирезистентността, потенциално чрез инженеринг на антимикробни пептиди от отровата", твърди молекулярният биолог Стив Трим от Venomtech,
