Applied and Environmental Microbiology -julkaisussa he paljastavat, että sinkki voisi estää geenien siirtoa mikrobien välillä. Tämä resistenssimekanismi perustuu plasmideihin, pieniin ympyrämuotoisiin DNA-elementteihin.
Antimikrobinen resistenssi aiheuttaa vakavia kansanterveysongelmia, ja vuosittain kuolee tuhansia ihmisiä. Nämä infektiot ilmenevät usein sen jälkeen, kun bakteerit ovat hankkineet moninkertaisen resistenssin, mikä vaikeuttaa niiden hoitamista. Tutkijat toivovat voivansa hidastaa tätä leviämistä estämällä plasmidien siirron.
Tutkimuksessa, joka koski kanoja, tiimi huomasi, että tietyt suun kautta annettavat hoidot vähensivät plasmidien määrää eläinten suolistomikrobistossa. Tämä havainto sai tiimin testaamaan yleisesti saatavilla olevia aineita, kuten sinkkivalmisteita.
Tutkijat testasivat sitten erilaisia tuotteita bakteerikantoihin, ja havaitsivat selkeän vähenemisen plasmidien siirrossa sinkin lisäämisen myötä. Mitä suurempi sinkkimäärä, sitä vähemmän siirtoa tapahtui.
Kuitenkin odottamaton ilmiö havaittiin. Aikaisemmat tutkimukset olivat osoittaneet, että tietyt raskasmetallit, kuten kupari tai kadmium, voivat päinvastoin edistää antibioottiresistenttien geenien siirtoa. Tämä herätti tutkijoissa hämmennystä sinkin kanssa saatujen tulosten vuoksi.
Ymmärtääkseen, mitä tapahtui, tutkijat analysoivat tarkasti sinkin vaikutusta plasmidien siirtomekanismiin. He havaitsivat, että sinkki aiheutti eräänlaista "ylikuormitusta" geenien replikaatioprosessissa, mikä lopulta esti plasmidin siirron toiseen mikrobiin. Samanaikaisesti sinkki häiritsi myös tiettyjen spesifisten proteiinien tuotantoa, jotka ovat välttämättömiä "siltojen" muodostamiseksi bakteerien välille, rakenteille, jotka ovat tarpeen geneettisen materiaalin vaihdossa.
Tuloksena: plasmidien siirron kokonaisprosessi estyi.
Tiimin seuraavat askeleet sisältävät eläinkokeita varmistaakseen, vahvistuvatko nämä tulokset todellisissa olosuhteissa. Tämä löytö voisi avata uuden tien antimikrobisen resistenssin torjunnassa.
Mikä on bakteerikonjugaatio?
Bakteerikonjugaatio on prosessi, jossa bakteeri siirtää osan DNA:stään toiselle bakteerille. Tämä siirto tapahtuu plasmidien kautta, jotka ovat pieniä ympyrämuotoisia DNA-paloja, eristyneitä pääkromosomista.Tämä prosessi tapahtuu kahden bakteerin välisen fyysisen kontaktin avulla. "Silta" muodostuu, mikä mahdollistaa plasmidin siirtymisen yhdestä solusta toiseen. Tämä mekanismi on yksi tärkeimmistä tavoista, joilla antibioottiresistenssigeenit leviävät.
Konjugaatio on nopea ja tehokas tapa bakteereille hankkia uusia geneettisiä ominaisuuksia, mukaan lukien monien antibioottien resistenssi, mikä vaikeuttaa niiden hävittämistä.