V novom výskume publikovanom v časopise Science Dunlopová s kolegyňou Imane El Meoucheovou našli spojenie medzi krátkodobou technikou prežitia, ktorú používajú baktérie, a dlhodobou rezistenciou voči liekom.
Desaťročia sa vedci opierajú o myšlienku, že rezistencia na liek prichádza s dlhodobým vystavením nejakému lieku. O tom boli presvedčené aj tieto dve vedkyne, ale ich ovládací experiment však odhalil predtým nekontrolovanú koreláciu medzi dočasnými ochrannými opatreniami a mutáciami, ktoré viedli k trvalej rezistencii voči liekom.
Zistili, že baktérie používajú tzv. efluxné pumpy, aby kvôli svojmu prežitiu a ochrane z bunky vytlačili antibiotiká a iné toxíny. Tieto pumpy nepriaznivo pôsobia na produkciu a rast buniek a narúšajú bunkovú membránu.
“Pumpy sú známe ako veľmi dôležité pre odolnosť voči antibiotikám,” hovorí Dunlopová. “Zistili sme, že bunky, ktoré majú viac týchto púmp, sú nielen vnútorne odolnejšie voči antibiotikám, ale dostanú sa tiež do stavu mutácie, aby dosiahli ešte vyššiu úroveň rezistencie voči lieku.”
Podľa Phys.org jedným z prekvapujúcejších aspektov týchto výsledkov je, že baktérie boli náchylné na mutácie, ktoré spôsobujú rezistenciu, aj keď neboli nikdy vystavené antibiotikám. Na overenie tejto skutočnosti sa rozhodli pozrieť na vzťah medzi zvýšením činnosti efluxných púmp, enzýmom na opravu DNA a rýchlosťou rastu buniek.
Predpokladali, že ak baktérie musia natrvalo mutovať svoju DNA, aby vytvorili rezistenciu voči antibiotikám, potom by mohol byť proteín na opravu DNA spojený s týmto procesom. A mali pravdu.
Rovnaká myšlienka bola aplikovaná, keď sa skúmala súvislosť medzi rýchlosťou rastu buniek a expresiou efluxnej pumpy. Je známe, že rast pomalých buniek vedie k väčším mutáciám v bunkovom genetickom materiáli a k faktu, že zvýšená expresia pumpy a pomalý rast buniek môžu priamo súvisieť nielen s koreláciou, ale aj s trvalou genetickou rezistenciou voči antibiotikám v baktériách.
“Nielenže sú baktérie odolné, pretože používajú efluxné pumpy, ale sú tiež náchylnejšie na mutáciu prostredníctvom týchto iných spojení,” hovorí El Meoucheová. “To, čo považujem za zaujímavé, je to, ako môže rôznorodé vyjadrenie určitých génov v budúcnosti viesť k trvalým genetickým zmenám.”