Vědci zjistili, že aminoglykosidová antibiotika, důležitá třída léků proti závažným bakteriálním infekcím, pronikají bakteriemi nikoli pasivní difúzí, ale unášením transportérů cukru. Tento objev, publikovaný v časopise Science Advances 5. září 2025 výzkumníky z Institutu Pasteur a přidružených institucí, má potenciál způsobit revoluci ve strategiích léčby antibiotiky, zejména tváří v tvář rostoucí antibiotické rezistenci.
Dlouho vyřešené tajemství infiltrace antibiotik
Po desetiletí zůstávalo nejasné, jak aminoglykosidy překonávají bakteriální obranu. Tato antibiotika účinně zabíjejí bakterie jako Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa a Staphylococcus aureus blokováním syntézy proteinů. Některé kmeny, včetně stále odolnějšího E. coli vyvinuli způsoby, jak se vyhnout léčbě, což vedlo k odhadovaným 829 000 úmrtím na celém světě v roce 2019. Převládající teorie naznačovala, že aminoglykosidy pasivně procházejí bakteriální buněčnou stěnou, ale nové důkazy naznačují opak.
Role přepravců cukru
Vědci na tento objev narazili náhodou při studiu bakteriálních reakcí na antibiotický stres u Vibrio cholerae. Zjistili korelaci mezi účinností antibiotika a přítomností přenašečů cukru – molekulárních bran, které bakterie používají k importu základních sacharidů, jako je glukóza, sacharóza a fruktóza. Zaujalo, zkoumali tento mechanismus u E. coli.
Pomocí fluorescenčních aminoglykosidů přímo pozorovali, jak antibiotika aktivně vstupují do bakteriálních buněk prostřednictvím těchto přenašečů cukru. Je to poprvé, kdy bylo prokázáno, že antibiotikum používá tento způsob dopravy. „Byl to neočekávaný objev,“ vysvětluje Zeynep Baharoğlu, hlavní autor a vědecký ředitel Pasteurova institutu. “Ale ta data byla nepopiratelná.”
Zvýšení účinnosti antibiotik pomocí uridinu
Tým si uvědomil, že počet přepravců cukru není pevně daný; jejich počet kolísá v závislosti na prostředí. Manipulací s dostupností určitých cukrů by mohly potenciálně zvýšit počet přenašečů a tím i propustnost antibiotik.
Po screeningu 200 sloučenin identifikovali uridin jako zvláště účinného kandidáta. Stejně jako ve vzorcích lidských tělesných tekutin kontaminovaných E. coli a na zvířecích modelech infekcí močových cest uridin zdvojnásobil počet přenašečů cukru, což vedlo k desetinásobnému zvýšení citlivosti bakterií na aminoglykosidy. Je pozoruhodné, že i kmeny rezistentní na léky a multirezistentní kmeny znovu získaly citlivost v přítomnosti uridinu.
Důsledky pro odolnost vůči antibiotikům a budoucí léčbu
Tento objev má dalekosáhlé důsledky. Podáním uridinu spolu s aminoglykosidy mohou lékaři snížit dávky antibiotik, minimalizovat riziko dalšího rozvoje rezistence a snížit toxické vedlejší účinky. Vysoké dávky aminoglykosidů mohou způsobit poškození vnitřního ucha a ledvin, které lze zmírnit nižšími dávkami.
“Toto je důležitý objev, který by mohl změnit hru pro tuto třídu antibiotik,” říká Baharoglou. “To nám může umožnit používat nižší koncentrace nebo kratší léčebné cykly, což prodlužuje užitečnost těchto léků.”
Další možností je „naroubovat“ uridin na jiná antibiotika, aby se zvýšilo jejich pronikání do rezistentních bakterií. Skutečnost, že uridin je již klinicky používán a bylo prokázáno, že je u lidí bezpečný, může urychlit vývoj a testování těchto nových strategií.
Kritický krok v boji proti antibiotické rezistenci
Světová zdravotnická organizace odhaduje, že bakterie odolné vůči antibiotikům byly v roce 2019 spojeny s více než 6 miliony úmrtí. Tato studie zdůrazňuje význam základního vědeckého výzkumu při řešení této rostoucí globální hrozby. „Bez těchto základních studií by tento objev, který by mohl hrát klíčovou roli v budoucích strategiích boje proti antibiotické rezistenci, nebyl možný,“ uzavírá Didier Mazel, vedoucí oddělení plasticity bakteriálního genomu v Pasteurově institutu. Tento průlom nabízí novou naději v boji proti antibiotické rezistenci a odhaluje nový mechanismus ke zlepšení účinnosti stávajících léků.
