Un studiu al EPFL a demonstrat ca antibioticele pe baza de tetraciclina au un efect neasteptat asupra dezvoltarii unor organisme. Pe langa sublinierea efectului de poluare exercitat de catre aceste antibiotice asupra solului, care sunt administrate pe scara larga septelului, cercetatorii le-au cerut colegilor sa analizeze consecintele utilizarii lor in experimente care moduleaza expresia genica.
Nimeni nu pretinde ca antibioticele sunt inofensive. Dar un nou studiu demonstreaza ca unele dintre acestea au consecinte neasteptate asupra dezvoltarii unui mare numar de organisme. Cercetatorii au observat efecte semnificative in randul unor concentratii similare celor ce se gasesc in solurile pe care cresc alimentele noastre.
De la descoperirea penicilinei in prima jumatate a secolului al 20-lea, antibioticele au reprezentat o binefacere pentru medicina multumita eficientei lor in combaterea infectiilor bacteriene. In ultimele secole, utilizarea unor noi generatii de medicamente bazate pe molecule specifice, cunoscute sub denumirea de tetracicline, a devenit foarte raspandita. Acestea actioneaza asupra expresiei genice, diminuand-o, stimuland-o sau oprind-o in totalitate.
Abilitatea acestora de a actiona la nivelul expresiei genice i-a determinat pe multi cercetatori sa foloseasca antibioticele pe baza de tetracicline in cercetare.
Sufocarea mitocondriei
Dar un studiu efectuat la Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL, Elvetia), publicat luna aceasta in Cell Reports, atrage atentia asupra folosirii acestei familii de antibiotice. Cercetatorii, condusi de Norman Moullan si Laurent Mouchiroud de la Laboratory of Integrative and Systemic Physiology (Nestlé Chair in Energy Metabolism), condus de profesorul Johan Auwerk, au observat ca aceste molecule au un efect semnificativ asupra mitocondriilor, „centralele electrice” ale celulelor.
„Nu este chiar atat de surprinzator, avand in vedere ca mitocondriile sunt, din punct de vedere istoric, bacterii care au evoluat la nivelul celulelor noastre”, afirma Mouchiroud. „O atentie deosebita a fost acordata rolului antibioticelor asupra florei noastre intestinale care are de zece ori mai multe celule decat restul corpului nostru. Cu toate acestea, efectele antibioticelor asupra mitocondriilor noastre, care ele insele depasesc ca numar bacteriile de la nivelul intestinului nostru, nu au fost inca studiate in detaliu.”
In colaborare cu inca alte doua echipe de cercetatori, una elvetiana (Bart DePlancke) si una daneza (Riekelt Houtkooper), cercetatorii de la EPFL au reanalizat studiile precedente din acest punct de vedere realizand noi experimente folosind celule animale si vegetale.
Dezvoltare intarziata
Efectele au fost uriase. „Dupa mai multe zile de tratament cu doze mari de doxiciclina, respiratia mitocondriala a fost vizibil alterata”, explica Moullan. Si mai surprinzator, consecintele au fost observate de-a lungul intregului lant trofic inferior, de la mamifere la muste la nematode si la plante. „Dezvoltarea viermilor a fost intarziata. Pe de alta parte, semnele de imbatranire au aparut mai incet, ceea ce am observat deja in studiile precedente.”
Cercetatorii au intreprins teste si asupra Arabidopsis thaliana, o planta obisnuita care este adesea folosita in cercetarea de laborator. Dupa ce a crescut pe un substrat normal timp de o saptamana, a fost transplantata pe un sol cu diferite concentratii de doxiciclina. ”Intarzieri in crestere, unele chiar severe, au fost observate dupa cateva zile, chiar si in randul unor soluri in care concentratia de antibiotice nu era mai mare decat aceea intalnita in unele soluri agricole contemporane”, afirma Moullan.
De la furaje la camp
Aceasta poluare ale carei consecinte abia incep sa fie evaluate este cauzata de administrarea raspandita a antibioticelor in randul septelului. „Intrucat sunt administrate oral in alimentatie, sunt doar partial digerate si ajung in final in balegar care este ulterior imprastiat pe campuri”, explica Mouchiroud.
Cantitatile implicate sunt imense, iar mizele economice in egala masura sobre. In 2011, 5,6 milioane de kilograme de tetraciclina au fost administrate septelului din SUA. Un studiu a aratat ca aproximativ jumatate din cele 210 kilograme de antibiotice produse in China in 2007 era reprezentata de tetracicline pentru uzul veterinar. „Efectele asupra cresterii unor alte plante decat A. thaliana nu au fost inca studiate, insa rezultatele studiului nostru impun adoptarea unor precautii”, subliniaza Moullan
Cercetatorii le-au atras atentia colegilor cercetatori sa fie mai atenti cand folosesc antibioticele in experimente in vederea modularii expresiei genice. „Observi efectul pe care-l cauti, dar pierzi din vedere faptul ca aceste substante au consecinte serioase asupra functionarii metabolice in totalitate”, adauga Mouchiroud.
