Cofeina ar putea ajuta în secret bacteriile să reziste la antibiotice. Credit: Shutterstock
Ingrediente din dieta noastră zilnică - inclusiv cofeina - pot influența rezistența bacteriilor la antibiotice. Acest lucru a fost demonstrat într-un nou studiu realizat de o echipă de cercetători de la Universitățile din Tübingen și Würzburg, condusă de profesorul Ana Rita Brochado. Aceștia au descoperit că bacterii precum Escherichia coli (E. coli) orchestrează cascade complexe de reglementare pentru a reacționa la stimuli chimici din mediul lor direct, care pot influența eficacitatea medicamentelor antimicrobiene.
Într-un screening sistematic, echipa lui Brochado a investigat modul în care 94 de substanțe diferite - inclusiv antibiotice, medicamente prescrise și ingrediente alimentare - influențează expresia regulatorilor genetici cheie și a proteinelor de transport ale bacteriei E. coli, un potențial agent patogen. Proteinele de transport funcționează ca pori și pompe în învelișul bacterian și controlează ce substanțe intră sau ies din celulă. Un echilibru fin reglat al acestor mecanisme este crucial pentru supraviețuirea bacteriilor. Cercetătorii descriu fenomenul ca o "interacțiune antagonistă".
"Datele noastre arată că mai multe substanțe pot influența subtil, dar sistematic, reglementarea genelor în bacterii", spune studentul doctorand Christoph Binsfeld, primul autor al studiului. Constatările sugerează că chiar și substanțele de zi cu zi fără un efect antimicrobian direct - de exemplu, băuturile cofeinizate - pot afecta anumiți regulatori genetici care controlează proteinele de transport, modificând astfel ceea ce intră și iese din bacterie.
"Cofeina declanșează o cascadă de evenimente care începe cu regulatorul genetic Rob și culminează cu modificarea mai multor proteine de transport în E. coli - ceea ce duce la o absorbție redusă a antibioticelor, cum ar fi ciprofloxacina", explică Ana Rita Brochado. Acest lucru are ca rezultat slăbirea efectului acestui antibiotic. Cercetătorii descriu acest fenomen ca o "interacțiune antagonistă." "Cofeina declanșează o cascadă de evenimente care începe cu regulatorul genetic Rob și culminează cu modificarea mai multor proteine de transport în E. coli - ceea ce duce la o absorbție redusă a antibioticelor, cum ar fi ciprofloxacina." Ana Rita Brochado
Acest efect de slăbire a anumitor antibiotice nu a fost detectabil în Salmonella enterica, un agent patogen strâns legat de E. coli. Acest lucru arată că, chiar și în specii bacteriene similare, aceiași stimuli de mediu pot duce la reacții diferite - posibil din cauza diferențelor în căile de transport sau a contribuției lor la absorbția antibioticelor.
Președintele Prof. Dr. Dr. h.c. (Dōshisha) Karla Pollmann subliniază: "O astfel de cercetare fundamentală asupra efectului substanțelor consumate zilnic subliniază rolul vital al științei în înțelegerea și rezolvarea problemelor din lumea reală."
Studiul, care a fost publicat în revista științifică PLOS Biology, aduce o contribuție importantă la înțelegerea a ceea ce se numește rezistență la antibiotice "de nivel scăzut", care nu se datorează genelor clasice de rezistență, ci reglării și adaptării la mediu. Acest lucru ar putea avea implicații pentru abordările terapeutice viitoare, inclusiv ceea ce se ia în timpul tratamentului și în ce cantitate, și dacă un alt medicament sau ingredient alimentar ar trebui să fie luat mai mult în considerare.