Rezistența la antibiotice ar putea fi combătută cu ajutorul unui remediu medieval

Într-o epocă în care medicina modernă se confruntă cu una dintre cele mai serioase provocări ale sale, cercetătorii au privit spre trecut pentru a găsi indicii despre viitorul tratamentelor împotriva infecțiilor bacteriene. În mod surprinzător, un manuscris medical vechi de aproximativ 1.000 de ani ar putea contribui la înțelegerea modului în care putem încetini rezistența la antibiotice.

Preparatul descris în documentul medieval, realizat din ingrediente aparent obișnuite, a demonstrat în experimente de laborator o capacitate remarcabilă de a afecta bacteriile patogene. Mai mult decât atât, microorganismele expuse la acest amestec au întâmpinat dificultăți considerabil mai mari în dezvoltarea rezistenței decât cele tratate cu antibiotice convenționale.

Studiul, publicat în revista științifică mSphere, sugerează că unele dintre soluțiile pentru viitoarele medicamente antimicrobiene ar putea proveni dintr-o direcție neașteptată: redescoperirea și investigarea științifică a remediilor istorice.

Un manuscris anglo-saxon ascunde o rețetă cu proprietăți antibacteriene

Povestea începe în Anglia secolului al X-lea, într-o perioadă în care medicina se baza pe observații empirice, plante medicinale și preparate transmise de la o generație la alta. Printre documentele păstrate din acea epocă se numără Bald’s Leechbook, un manuscris medical anglo-saxon care reunește diverse tratamente pentru afecțiuni ale corpului uman.

Printre rețetele sale se află și un preparat destinat tratării unor probleme oculare, cunoscut astăzi sub numele de Bald’s eyesalve. Formula originală conține patru ingrediente principale: usturoi, ceapă, bilă bovină și vin. Pentru a reproduce rețeta, cercetătorii moderni au combinat ingredientele într-un vas din alamă și au lăsat amestecul să stea timp de nouă zile.

La prima vedere, rețeta pare mai degrabă o combinație neobișnuită de ingrediente decât un medicament cu potențial terapeutic. Totuși, experimentele realizate începând din 2015 au arătat că preparatul poate avea efecte antibacteriene importante, inclusiv împotriva unor bacterii rezistente la medicamente.

Ceea ce a atras atenția cercetătorilor nu a fost doar capacitatea sa de a inhiba dezvoltarea bacteriilor, ci și faptul că efectele sale par să fie produse prin mai multe mecanisme simultan.

Cum acționează remediul medieval asupra bacteriilor

În noul studiu, cercetătorii au urmărit să înțeleagă mai precis ce se întâmplă în interiorul bacteriilor expuse la preparatul medieval. Experimentele au fost realizate pe culturi bacteriene, în special pe Staphylococcus aureus, o specie care poate provoca infecții ale pielii, pneumonie, infecții ale sângelui și alte afecțiuni. O atenție deosebită a fost acordată și tulpinii MRSA (Staphylococcus aureus rezistent la meticilină), cunoscută pentru rezistența sa la mai multe antibiotice utilizate în practica medicală.

Analiza a evidențiat modificări importante în activitatea bacteriilor. Sute de gene ale microorganismelor au prezentat modificări ale nivelului de expresie după expunerea la preparat, inclusiv gene implicate în structura membranei celulare și în capacitatea bacteriilor de a provoca boli.

Unul dintre efectele observate a fost deteriorarea membranei bacteriene. Această structură are un rol esențial în menținerea integrității celulei, controlul schimburilor de substanțe cu mediul și desfășurarea proceselor metabolice. Afectarea membranei poate compromite funcționarea bacteriei și, în anumite condiții, poate conduce la moartea acesteia.

Însă efectele nu se opresc aici. Cercetătorii au observat că remediul medieval reduce capacitatea bacteriilor de a forma biofilme, structuri colective care le oferă protecție și le pot face mult mai greu de eliminat prin tratamente antimicrobiene.

În plus, preparatul interferează cu mecanismele de comunicare dintre bacterii, prin care acestea își coordonează comportamentul și anumite procese asociate virulenței.

Biofilmele și comunicarea bacteriană, două mecanisme care complică tratamentele

Pentru a înțelege importanța acestor rezultate, trebuie să privim dincolo de imaginea clasică a unei bacterii izolate. În mediul natural și în organismul uman, numeroase bacterii se organizează în comunități complexe numite biofilme. Acestea sunt formate din microorganisme încorporate într-o matrice protectoare de substanțe produse chiar de bacterii.

Biofilmele pot apărea pe țesuturi, pe dispozitive medicale sau pe suprafețe umede și pot contribui la persistența infecțiilor. Structura lor reduce eficiența unor tratamente și favorizează supraviețuirea bacteriilor în condiții dificile.

Un alt element important este comunicarea bacteriană, cunoscută în literatura de specialitate sub numele de quorum sensing (sensibilitate la cvorum). Prin intermediul unor molecule de semnalizare, bacteriile pot detecta densitatea populației și își pot coordona anumite activități. Aceste mecanisme pot influența formarea biofilmelor și producerea unor factori de virulență.

Faptul că preparatul medieval interferează cu mai multe asemenea procese sugerează că acțiunea sa nu se limitează la un singur punct vulnerabil al bacteriei. Această caracteristică ar putea explica, cel puțin parțial, de ce microorganismele întâmpină dificultăți în dezvoltarea rezistenței la amestecul respectiv.

De ce dezvoltă bacteriile mai greu rezistență la acest preparat?

Rezistența la antibiotice apare atunci când bacteriile dobândesc sau dezvoltă mecanisme care le permit să supraviețuiască expunerii la medicamente care, inițial, le puteau opri dezvoltarea sau distruge. În cazul antibioticelor care acționează asupra unei singure ținte moleculare, o modificare genetică poate fi uneori suficientă pentru a reduce sensibilitatea bacteriei la tratament.

Preparatul medieval pare să funcționeze diferit, deoarece afectează simultan mai multe componente și procese bacteriene. Pentru ca o bacterie să devină rezistentă la un asemenea atac multiplu, ar putea fi necesare modificări ale mai multor ținte biologice, ceea ce reprezintă o provocare evolutivă mai complexă.

Cercetătorii au testat această ipoteză prin expunerea culturilor bacteriene la concentrații progresiv crescătoare ale remediului medieval și ale unor antibiotice utilizate în mod obișnuit. După două săptămâni, rezultatele au evidențiat o diferență importantă.

În multe cazuri, bacteriile expuse la antibioticele convenționale au ajuns să tolereze concentrații de 8–16 ori mai mari decât concentrația care le inhibase inițial dezvoltarea. În schimb, bacteriile expuse la preparatul medieval au devenit capabile să tolereze doar concentrații puțin mai mari decât cele inițiale.

Rezultatele sugerează că rezistența la antibiotice ar putea fi încetinită prin dezvoltarea unor tratamente care atacă simultan mai multe mecanisme esențiale ale bacteriilor. Microbiologul Freya Harrison, de la Universitatea din Warwick, implicată în cercetare, consideră că atacul asupra mai multor ținte ar putea face mult mai dificilă apariția unor variante bacteriene rezistente.

De la o rețetă medievală la viitoarele medicamente antimicrobiene

Deși rezultatele sunt promițătoare, cercetătorii nu recomandă prepararea sau utilizarea remediului medieval pentru tratarea infecțiilor. Compoziția unui astfel de amestec poate varia considerabil în funcție de ingrediente, concentrații și condițiile de preparare. În plus, unele componente pot prezenta riscuri pentru sănătate, iar eficiența observată în laborator nu demonstrează automat siguranța sau eficacitatea la oameni.

Adevărata valoare a descoperirii ar putea consta în identificarea moleculelor active și în înțelegerea modului în care acestea acționează împreună. Cercetătorii urmăresc să determine care combinație de substanțe este responsabilă pentru efectele antibacteriene și dacă aceasta poate fi reprodusă printr-un preparat standardizat, controlat și adecvat utilizării medicale.

O asemenea abordare ar putea conduce la dezvoltarea unor combinații de compuși antimicrobieni care să reproducă atacul multiplu al rețetei istorice, dar fără incertitudinile unui preparat artizanal. Într-o lume în care infecțiile rezistente la tratament provoacă peste un milion de decese anual, identificarea unor noi strategii terapeutice reprezintă o direcție importantă de cercetare.

Studiul nu demonstrează că medicina medievală deține soluția pentru criza rezistenței la antibiotice, dar arată că investigarea riguroasă a unor remedii istorice poate dezvălui mecanisme biologice relevante pentru medicina contemporană. Uneori, pentru a descoperi noi direcții în lupta cu bacteriile, cercetătorii trebuie să privească nu doar spre tehnologiile viitorului, ci și spre observațiile consemnate cu multe secole în urmă.