Πώς τα στελέχη των ανθεκτικών στα ναρκωτικά συναντιούνται και εξελίσσονται στους βολβούς φυτών
Ένας τρόπος με τον οποίο τα στελέχη των ανθεκτικών σε φάρμακα παθογόνου συναντιούνται και εξελίσσονται στους βολβούς φυτών είναι μέσω οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων. Αυτή είναι η διαδικασία με την οποία μεταφέρεται το γενετικό υλικό μεταξύ δύο διαφορετικών οργανισμών, ακόμη και αν δεν σχετίζονται στενά. Η οριζόντια μεταφορά γονιδίων μπορεί να συμβεί μέσω μιας ποικιλίας μηχανισμών, όπως η σύζευξη, η μεταγωγή και ο μετασχηματισμός.
Η σύζευξη είναι η διαδικασία με την οποία δύο βακτήρια έρχονται σε επαφή μεταξύ τους και ανταλλάσσουν γενετικό υλικό. Κατά τη διάρκεια της σύζευξης, ένα πλασμίδιο, το οποίο είναι ένα μικρό κυκλικό κομμάτι DNA, μεταφέρεται από το ένα βακτήριο στο άλλο. Τα πλασμίδια μπορούν να μεταφέρουν γονίδια που προσδίδουν αντοχή στα αντιβιοτικά, οπότε αν ένα βακτήριο έχει ένα πλασμίδιο που προσδίδει αντίσταση σε ένα συγκεκριμένο αντιβιοτικό, μπορεί να μεταφέρει αυτό το πλασμίδιο σε άλλο βακτήριο που δεν έχει το πλασμίδιο.
Η μεταγωγή είναι η διαδικασία με την οποία μεταφέρεται το γενετικό υλικό μεταξύ δύο βακτηρίων από έναν ιό. Κατά τη διάρκεια της μεταγωγής, ένας ιός μολύνει ένα βακτήριο και ενσωματώνει μερικά από το DNA του βακτηρίου στο δικό του γονιδίωμα. Ο ιός στη συνέχεια μολύνει ένα άλλο βακτήριο και μεταφέρει το ενσωματωμένο DNA στον νέο κεντρικό υπολογιστή. Εάν το ενσωματωμένο DNA περιλαμβάνει γονίδια που προσδίδουν αντοχή στα αντιβιοτικά, αυτά τα γονίδια μπορούν να εκφραστούν στον νέο ξενιστή, καθιστώντας το ανθεκτικό στο αντιβιοτικό.
Ο μετασχηματισμός είναι η διαδικασία με την οποία λαμβάνεται το γενετικό υλικό από το περιβάλλον από ένα βακτήριο. Κατά τη διάρκεια του μετασχηματισμού, ένα βακτήριο αναλαμβάνει το DNA από το περιβάλλον και το ενσωματώνει στο δικό του γονιδίωμα. Εάν το περιβαλλοντικό DNA περιλαμβάνει γονίδια που προσδίδουν αντοχή στα αντιβιοτικά, αυτά τα γονίδια μπορούν να εκφραστούν στο βακτήριο, καθιστώντας το ανθεκτικό στο αντιβιοτικό.
Η οριζόντια μεταφορά γονιδίων μπορεί να οδηγήσει στην ταχεία εξάπλωση των ανθεκτικών σε φάρμακα παθογόνου στελέχη μεταξύ διαφορετικών πληθυσμών βακτηρίων. Αυτό μπορεί να δυσχεράνει τη θεραπεία των λοιμώξεων που προκαλούνται από αυτά τα παθογόνα, καθώς μπορεί να είναι ανθεκτικά σε πολλαπλά αντιβιοτικά.
Εκτός από την οριζόντια μεταφορά γονιδίων, τα στελέχη παθογόνου ανθεκτικών σε φάρμακα μπορούν επίσης να εξελιχθούν μέσω μετάλλαξης. Η μετάλλαξη είναι η διαδικασία με την οποία αλλάζει το DNA ενός οργανισμού. Οι μεταλλάξεις μπορούν να εμφανιστούν αυθόρμητα ή μπορούν να προκληθούν από περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως η έκθεση σε ακτινοβολία ή χημικές ουσίες. Οι μεταλλάξεις μπορούν να μεταβάλουν τη λειτουργία των γονιδίων και αυτό μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στα χαρακτηριστικά του οργανισμού. Εάν μια μετάλλαξη προσδίδει αντοχή στα αντιβιοτικά σε ένα βακτήριο, αυτό το βακτήριο θα είναι σε θέση να επιβιώσει παρουσία του αντιβιοτικού, ακόμη και αν σκοτωθούν άλλα βακτήρια.
Οι μεταλλάξεις μπορούν επίσης να οδηγήσουν στην ανάπτυξη νέων στελεχών παθογόνου ανθεκτικών σε φάρμακα. Για παράδειγμα, εάν ένα βακτήριο αποκτήσει μια μετάλλαξη που μεταβάλλει τη θέση στόχου ενός αντιβιοτικού, το αντιβιοτικό δεν θα είναι πλέον σε θέση να δεσμεύεται με τη θέση στόχου και να σκοτώσει το βακτήριο. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη ενός νέου στελέχους παθογόνου ανθεκτικού στα φάρμακα που είναι ανθεκτικό στο αντιβιοτικό.
Η εξάπλωση των στελεχών παθογόνων ανθεκτικών στα ναρκωτικά είναι ένα σοβαρό πρόβλημα δημόσιας υγείας. Αυτά τα στελέχη μπορούν να προκαλέσουν λοιμώξεις που είναι δύσκολες ή αδύνατο να θεραπευτούν και μπορούν να οδηγήσουν σε αυξημένη νοσηρότητα και θνησιμότητα. Οι βολβοί των φυτών μπορούν να χρησιμεύσουν ως δεξαμενές για στελέχη ανθεκτικών σε φάρμακα παθογόνου και μπορούν να διαδραματίσουν κάποιο ρόλο στην εξάπλωση αυτών των στελεχών στον άνθρωπο.
