bacterie- kiemrust is een overlevingsstrategie als reactie op stressvolle blootstelling aan antibiotica die een patiënt voor behandeling neemt. De slapende cellen worden tolerant voor antibiotica en worden langzamer gedood en overleven soms. Dit wordt 'antibioticatolerantie' genoemd, wat anders is dan antibioticaresistentie bacteriën groeien in de aanwezigheid van antibiotica. Chronische of recidiverende infecties worden toegeschreven aan antibioticatolerantie, waarvoor geen effectieve behandeling bestaat. Faagtherapie wordt al lang overwogen, maar de slapende bacteriële cellen reageren niet en zijn ongevoelig voor bekende bacteriofagen. Wetenschappers van ETH Zürich hebben een nieuwe bacteriofaag geïdentificeerd die zich op unieke wijze repliceert op diepe stationaire faseculturen van Pseudomonas aeruginosa. Deze bacteriofaag, genaamd 'Paride', zou de diep slapende P. aeruginosa kunnen doden door directe lytische replicatie. Interessant genoeg verminderde deze nieuwe faag de bacteriële belasting door middel van faag-antibiotica-synergie wanneer meropenem-antibioticum aan culturen werd toegevoegd. Blijkbaar zou de nieuwe faag zwakke plekken in de fysiologie van slapende bacteriën kunnen exploiteren om de antibioticatolerantie te overwinnen. Deze zwakke plekken zouden het doelwit kunnen zijn van een nieuwe behandeling voor chronische infecties veroorzaakt door slapende of inactieve bacteriën.
De meeste bacteriën op aarde bevinden zich in een slapende staat van verminderde metabolische activiteit of in een volledig inactieve vorm van sporen. Zo een bacterie- cellen kunnen gemakkelijk worden gereanimeerd wanneer de benodigde voedingsstoffen en moleculen beschikbaar komen.
bacterie- kiemrust of inactiviteit is de overlevingsstrategie als reactie op stressvolle externe omgevingsomstandigheden zoals verhongering of blootstelling aan antibiotica die een patiënt voor behandeling gebruikt. In een later geval worden de slapende cellen tolerant voor antibiotica omdat cellulaire processen het doelwit zijn van de antibiotica om te doden bacteriën worden afgewezen. Dit fenomeen heet 'tolerantie voor antibiotica' in welk geval bacteriën langzamer worden gedood en soms overleven (in tegenstelling tot in het geval van resistentie tegen antibiotica wanneer bacteriën groeien in de aanwezigheid van antibiotica). Chronische of recidiverende infecties worden toegeschreven aan slapende antibioticatolerante bacteriële cellen, vaak “persisters” genoemd, waarvoor geen effectieve behandeling bestaat.
Faagtherapie waarbij bacteriofagen of fagen betrokken zijn (dwz virussen dat dateert van vóór bacteriën), wordt al lang overwogen voor de behandeling van chronische infecties door slapende of inactieve infecties bacteriën deze aanpak werkt echter als host bacterie- cellen ondergaan groei. Het slapende of inactieve bacterie- cellen reageren echter niet en zijn ongevoelig voor de bacteriofagen die ofwel adsorptie aan de bacteriofagen vermijden bacterie- celoppervlakken of overwinteren in de slapende cellen tot reanimatie.
Bekende bacteriofagen zijn niet in staat antibioticatolerante, diepslapende of inactieve bacteriën te infecteren bacteriën. Er werd gedacht dat, gezien de diversiteit, er in de natuur fagen kunnen voorkomen die slapende cellen kunnen infecteren. Onderzoekers hebben nu voor het eerst zo’n nieuwe bacteriofaag geïdentificeerd.
In een onlangs gepubliceerde studie hebben wetenschappers van ETH Zurich rapporteer isolatie van een nieuwe bacteriofaag die op unieke wijze repliceert op diepe stationaire-faseculturen van Pseudomonas aeruginosa in het laboratorium. Ze hebben deze bacteriofaag een naam gegeven Paride. Deze faag zou diep slapende bacteriën kunnen doden P. aeruginosa door directe lytische replicatie. Interessant genoeg verminderde deze nieuwe faag de bacteriële belasting door middel van faag-antibiotica-synergie wanneer meropenem-antibioticum werd toegevoegd aan P. aeruginosa-faagculturen.
Blijkbaar zou de nieuwe faag zwakke plekken in de fysiologie van slapende bacteriën kunnen exploiteren om de antibioticatolerantie te overwinnen. Deze zwakke plekken zouden het doelwit kunnen zijn van een nieuwe behandeling voor chronische infecties veroorzaakt door slapende of inactieve bacteriën.
***
Referentie:
- Maffei, E., Woischnig, AK., Burkolter, MR et al. Faag Paride kan slapende, antibioticatolerante cellen van Pseudomonas aeruginosa doden door directe lytische replicatie. Nat Commun 15, 175 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3
***
