Informator uniwersytecki
numer 034
luty 2025
★
8
Nowe perspektywy w walce z gruźlicą
Metabolomiczne porównanie odpowiedzi M. tuberculosis i M. marinum na środki przeciwdrobnoustrojowe – nowe perspektywy w walce z gruźlicą
W ramach konkursu PRELUDIUM 23 dofinansowanie Narodowego Centrum Nauki otrzymał projekt badawczy pt. „Metabolomiczne porównanie modelowych organizmów Mycobacterium tuberculosis i Mycobacterium marinum w odpowiedzi na środki przeciwdrobnoustrojowe” kierowany przez mgra Marcina Ziomka – doktoranta I roku Szkoły Doktorskiej. Opiekunem naukowym projektu jest dr hab. Elwira Sieniawska.
Celem projektu jest porównanie odpowiedzi metabolicznej na środki przeciwdrobnoustrojowe dwóch gatunków bakterii: Mycobacterium tuberculosis oraz Mycobacterium marinum. M. tuberculosis wywołuje gruźlicę u ludzi, a M. marinum powoduje u ryb zakażenia gruźliczopodobne (mykobakteriozy). Oba te gatunki są stosowane w badaniach nad gruźlicą. W 2022 roku globalnie odnotowano około 7,5 mln nowych przypadków osób zakażonych oraz zgłoszono 1,13 mln zgonów z powodu infekcji tym patogenem. Szacuje się, że około jedna czwarta światowej populacji została zarażona M. tuberculosis, co stanowi około dwóch miliardów ludzi. Śmiertelność z powodu gruźlicy bez podjęcia leczenia wynosi około 50%. Pandemia Covid-19 nasiliła problem i spowodowała ograniczony dostęp do diagnostyki i leczenia gruźlicy. Oporność M. tuberculosis na stosowane antybiotyki jest uznawana za główne globalne wyzwanie dla skutecznej kontroli gruźlicy.
Wobec powyższego konieczne są badania nad nowymi substancjami i nowymi schematami leczenia. Co więcej, w ostatnim czasie intensywnie rozwijane są badania nad alternatywami dla badań na modelach zwierzęcych. Model zarodka danio pręgowanego jest odpowiednim modelem gruźlicy z etycznego i ekonomicznego punktu widzenia, jednakże infekcja danio pręgowanego jest spowodowana przez inny gatunek patogenny niż M. tuberculosis wywołujący gruźlicę płuc u ludzi. Dlatego porównanie odpowiedzi metabolicznej obu organizmów na środki przeciwdrobnoustrojowe dostarczy wiedzy na temat podobieństw i różnic M. tuberculosis i M. marinum w zakresie określenia mechanizmu działania substancji przeciwdrobnoustrojowych, a także strategii adaptacyjnych bakterii, które ostatecznie prowadzą do rozwoju oporności na leki.
Aby zrozumieć podobieństwa i różnice w odpowiedzi metabolicznej tych dwóch gatunków bakterii na środki przeciwdrobnoustrojowe, zostanie zastosowana analiza metabolitów bakteryjnych (związków produkowanych przez komórki) po potraktowaniu bakterii środkami przeciwdrobnoustrojowymi, w tym: antybiotykiem, naturalną cząsteczką o silnym działaniu przeciwdrobnoustrojowym oraz aktywnym ekstraktem roślinnym.
Realizacja tych badań pozwoli określić:
W ramach konkursu PRELUDIUM 23 dofinansowanie Narodowego Centrum Nauki otrzymał projekt badawczy pt. „Metabolomiczne porównanie modelowych organizmów Mycobacterium tuberculosis i Mycobacterium marinum w odpowiedzi na środki przeciwdrobnoustrojowe” kierowany przez mgra Marcina Ziomka – doktoranta I roku Szkoły Doktorskiej. Opiekunem naukowym projektu jest dr hab. Elwira Sieniawska.
Celem projektu jest porównanie odpowiedzi metabolicznej na środki przeciwdrobnoustrojowe dwóch gatunków bakterii: Mycobacterium tuberculosis oraz Mycobacterium marinum. M. tuberculosis wywołuje gruźlicę u ludzi, a M. marinum powoduje u ryb zakażenia gruźliczopodobne (mykobakteriozy). Oba te gatunki są stosowane w badaniach nad gruźlicą. W 2022 roku globalnie odnotowano około 7,5 mln nowych przypadków osób zakażonych oraz zgłoszono 1,13 mln zgonów z powodu infekcji tym patogenem. Szacuje się, że około jedna czwarta światowej populacji została zarażona M. tuberculosis, co stanowi około dwóch miliardów ludzi. Śmiertelność z powodu gruźlicy bez podjęcia leczenia wynosi około 50%. Pandemia Covid-19 nasiliła problem i spowodowała ograniczony dostęp do diagnostyki i leczenia gruźlicy. Oporność M. tuberculosis na stosowane antybiotyki jest uznawana za główne globalne wyzwanie dla skutecznej kontroli gruźlicy.
Wobec powyższego konieczne są badania nad nowymi substancjami i nowymi schematami leczenia. Co więcej, w ostatnim czasie intensywnie rozwijane są badania nad alternatywami dla badań na modelach zwierzęcych. Model zarodka danio pręgowanego jest odpowiednim modelem gruźlicy z etycznego i ekonomicznego punktu widzenia, jednakże infekcja danio pręgowanego jest spowodowana przez inny gatunek patogenny niż M. tuberculosis wywołujący gruźlicę płuc u ludzi. Dlatego porównanie odpowiedzi metabolicznej obu organizmów na środki przeciwdrobnoustrojowe dostarczy wiedzy na temat podobieństw i różnic M. tuberculosis i M. marinum w zakresie określenia mechanizmu działania substancji przeciwdrobnoustrojowych, a także strategii adaptacyjnych bakterii, które ostatecznie prowadzą do rozwoju oporności na leki.
Aby zrozumieć podobieństwa i różnice w odpowiedzi metabolicznej tych dwóch gatunków bakterii na środki przeciwdrobnoustrojowe, zostanie zastosowana analiza metabolitów bakteryjnych (związków produkowanych przez komórki) po potraktowaniu bakterii środkami przeciwdrobnoustrojowymi, w tym: antybiotykiem, naturalną cząsteczką o silnym działaniu przeciwdrobnoustrojowym oraz aktywnym ekstraktem roślinnym.
Realizacja tych badań pozwoli określić:
- jak oba gatunki bakterii reagują na środki przeciwdrobnoustrojowe pod względem reorganizacji/adaptacji struktury i funkcji komórek,
- jakie są specyficzne lub wspólne mechanizmy odpowiedzi u obu gatunków na środki przeciwdrobnoustrojowe o nieznanych celach działania (substancje naturalne, ekstrakty),
- jaka jest różnica w ogólnej odpowiedzi metabolicznej bakterii na antybiotyki i substancje naturalne u obu gatunków bakterii.
Tekst: mgr Marcin Ziomek
Redakcja zajmuje się opracowaniem dostarczonych materiałów do artykułów i nie odpowiada za ich wartość merytoryczną. Za wartość merytoryczną odpowiadają ich twórcy.
© 2022 Centrum Symulacji Medycznej UM w Lublinie