Τι περιγράφει την εξέλιξη με τη φυσική επιλογή των βακτηρίων Mycobacterium tuberculosis στο νέο τους περιβάλλον;
1. Μεταβλητότητα: Οι πληθυσμοί MTB δεν είναι κλώνοι. Επισημαίνουν τη γενετική ποικιλομορφία λόγω μεταλλάξεων που εμφανίζονται τυχαία κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του DNA. Αυτές οι μεταλλάξεις μπορούν να οδηγήσουν σε αλλαγές στα χαρακτηριστικά όπως:
* Αντίσταση φαρμάκου: Οι μεταλλάξεις σε γονίδια που εμπλέκονται στον μεταβολισμό των φαρμάκων ή στις θέσεις -στόχους μπορούν να καταστήσουν τα βακτήρια ανθεκτικά στα αντιβιοτικά.
* Αποφυγή ανοσοποιητικού: Οι μεταλλάξεις που μεταβάλλουν τις επιφανειακές πρωτεΐνες ή άλλους μηχανισμούς μπορούν να βοηθήσουν το MTB να αποφύγει το ανοσοποιητικό σύστημα.
* Ανάπτυξη και μεταβολισμός: Οι μεταλλάξεις μπορούν να επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα της πρόσληψης θρεπτικών ουσιών, του ρυθμού ανάπτυξης ή της ικανότητας επιβίωσης σε διαφορετικά περιβάλλοντα.
2. Επιλεκτική πίεση: Μέσα στο ανθρώπινο σώμα, το MTB αντιμετωπίζει μια σειρά προκλήσεων:
* ανοσοποιητικό σύστημα: Το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή τοποθετεί μια επίθεση χρησιμοποιώντας μακροφάγα, Τ κύτταρα και άλλα ανοσοκύτταρα.
* Αντιβιοτικά: Η θεραπεία με αντιβιοτικά ασκεί έντονη πίεση στο MTB για να επιβιώσει.
* Διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών: Το MTB μπορεί να αντιμετωπίσει ανταγωνισμό για θρεπτικά συστατικά μέσα στον κεντρικό υπολογιστή.
3. Επιβίωση και αναπαραγωγή: Αυτές οι παραλλαγές MTB με μεταλλάξεις που τους βοηθούν να αντιμετωπίσουν καλύτερα αυτές τις πιέσεις είναι πιο πιθανό να επιβιώσουν, να αναπαράγουν και να μεταβιβάσουν τα πλεονεκτικά γονίδια τους.
4. Αυξημένη συχνότητα: Πάνω από τις γενιές, το ποσοστό των βακτηρίων MTB με αυτές τις ευεργετικές μεταλλάξεις αυξάνεται στον πληθυσμό, ενώ εκείνοι χωρίς να μειώνονται. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μετατόπιση της γενετικής μακιγιάζ του πληθυσμού, καθιστώντας το στέλεχος καλύτερα προσαρμοσμένο στον ξενιστή και/ή στο περιβάλλον αντιβιοτικών.
Παράδειγμα: Η εμφάνιση της φυματίωσης ανθεκτικής σε πολλαπλά φάρμακα (MDR) είναι ένα πρωταρχικό παράδειγμα. Η υπερβολική χρήση και η κατάχρηση αντιβιοτικών έχουν δημιουργήσει ισχυρή επιλεκτική πίεση που ευνοούν τα στελέχη MTB με μεταλλάξεις που προσδίδουν αντίσταση σε πολλαπλά φάρμακα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τα στελέχη που είναι δύσκολο να αντιμετωπιστούν, δημιουργώντας μια σημαντική απειλή για τη δημόσια υγεία.
Συνοπτικά: Η φυσική επιλογή ενεργεί στη γενετική παραλλαγή εντός των πληθυσμών MTB. Αυτά τα βακτήρια με πλεονεκτικές μεταλλάξεις είναι πιο πιθανό να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν, οδηγώντας σε αύξηση της συχνότητας αυτών των μεταλλάξεων στον πληθυσμό. Αυτή η διαδικασία καθοδηγείται από τις επιλεκτικές πιέσεις στο περιβάλλον του ξενιστή, συμπεριλαμβανομένου του ανοσοποιητικού συστήματος, των θεραπειών αντιβιοτικών και του ανταγωνισμού για τους πόρους.
