उपचारासाठी रुग्णाने घेतलेल्या प्रतिजैविकांच्या तणावपूर्ण संपर्काला प्रतिसाद म्हणून जिवाणूंची सुप्तावस्था ही जगण्याची एक रणनीती आहे. सुप्त पेशी प्रतिजैविकांप्रति सहनशील बनतात आणि त्यामुळे त्या हळू हळू नष्ट होतात व कधीकधी जिवंत राहतात. याला 'प्रतिजैविक सहनशीलता' (antibiotic tolerance) म्हणतात, जी प्रतिजैविकांच्या उपस्थितीत जिवाणूंनी वाढण्याच्या प्रतिजैविक प्रतिकारशक्तीपेक्षा वेगळी असते. दीर्घकालीन किंवा पुन्हा पुन्हा होणारे संसर्ग हे प्रतिजैविक सहनशीलतेमुळे होतात, ज्यावर कोणताही प्रभावी उपचार उपलब्ध नाही. फेज थेरपीचा (Phage therapy) बऱ्याच काळापासून विचार केला जात आहे, परंतु सुप्त जिवाणू पेशी ज्ञात बॅक्टेरिओफेजेसना प्रतिसाद देत नाहीत आणि त्यांच्यावर प्रतिकार करतात. ईटीएच झुरिचच्या (ETH Zurich) शास्त्रज्ञांनी एका नवीन बॅक्टेरिओफेजचा शोध लावला आहे, जो स्यूडोमोनास एरुजिनोसाच्या (Pseudomonas aeruginosa) खोल स्थिर-अवस्थेतील संवर्धनावर (deep stationary-phase cultures) अद्वितीयपणे प्रतिकृती तयार करतो. 'पॅराइड' (Paride) असे नाव असलेला हा बॅक्टेरिओफेज, थेट लिसिस प्रतिकृतीद्वारे (direct lytic replication) खोल-सुप्त पी. एरुजिनोसाला मारू शकतो. विशेष म्हणजे, जेव्हा संवर्धनामध्ये मेरोपेनेम (meropenem) हे प्रतिजैविक टाकण्यात आले, तेव्हा या नवीन फेजने फेज-प्रतिजैविक सहक्रियाद्वारे (phage-antibiotic synergy) जिवाणूंचे प्रमाण कमी केले. असे दिसते की, हा नवीन फेज सुप्त जीवाणूंच्या शरीरशास्त्रातील कमकुवत जागांचा फायदा घेऊन प्रतिजैविक प्रतिकारशक्तीवर मात करू शकतो. सुप्त किंवा निष्क्रिय जीवाणूंमुळे होणाऱ्या दीर्घकालीन संसर्गावरील नवीन उपचारांसाठी या कमकुवत जागा लक्ष्य ठरू शकतात.
पृथ्वीवरील बहुतेक जीवाणू कमी झालेल्या चयापचय क्रियेच्या सुप्त अवस्थेत किंवा बीजाणूंच्या पूर्णपणे निष्क्रिय स्वरूपात असतात. जेव्हा आवश्यक पोषक तत्वे आणि रेणू उपलब्ध होतात, तेव्हा अशा जीवाणू पेशींना सहजपणे पुनरुज्जीवित केले जाऊ शकते.
जीवाणूंची सुप्तावस्था किंवा निष्क्रियता ही उपासमार किंवा रुग्णाने उपचारासाठी घेतलेल्या प्रतिजैविकांच्या संपर्कासारख्या तणावपूर्ण बाह्य पर्यावरणीय परिस्थितींना प्रतिसाद म्हणून जगण्याची एक रणनीती आहे. दुसऱ्या परिस्थितीत, सुप्त पेशी प्रतिजैविकांप्रति सहिष्णु बनतात, कारण जीवाणूंना मारण्यासाठी प्रतिजैविकांद्वारे लक्ष्यित केलेल्या पेशीय प्रक्रिया मंदावल्या जातात. या घटनेला ' प्रतिजैविक सहिष्णुता' (antibiotic tolerance ) म्हणतात, ज्यामध्ये जीवाणू कमी गतीने मारले जातात आणि काहीवेळा जगतात ( प्रतिजैविक प्रतिकारशक्तीच्या बाबतीत याच्या उलट घडते, जिथे जीवाणू प्रतिजैविकांच्या उपस्थितीतही वाढतात). दीर्घकाळ टिकणारे किंवा पुन्हा पुन्हा होणारे संक्रमण हे सुप्त, प्रतिजैविक-सहिष्णु जीवाणू पेशींमुळे होते, ज्यांना अनेकदा "पर्सिस्टर्स" (persisters) म्हटले जाते आणि ज्यावर कोणताही प्रभावी उपचार उपलब्ध नाही.
बॅक्टेरिओफेजेस किंवा फेजेस (म्हणजेच, जीवाणूंच्या आधी अस्तित्वात असणारे विषाणू ) यांचा समावेश असलेली फेज थेरपी, सुप्त किंवा निष्क्रिय जीवाणूंमुळे होणाऱ्या दीर्घकालीन संसर्गावर उपचार करण्यासाठी बऱ्याच काळापासून विचारात घेतली जात आहे. तथापि, ही पद्धत तेव्हाच प्रभावी ठरते जेव्हा यजमान जीवाणू पेशींची वाढ होत असते. मात्र, सुप्त किंवा निष्क्रिय जीवाणू पेशी बॅक्टेरिओफेजेसना प्रतिसाद देत नाहीत आणि त्यांच्यावर प्रतिकार करतात; त्यामुळे बॅक्टेरिओफेजेस एकतर जीवाणू पेशींच्या पृष्ठभागावर चिकटणे टाळतात किंवा पुनरुज्जीवित होईपर्यंत सुप्त पेशींमध्ये शीतनिद्रेत राहतात.
ज्ञात बॅक्टेरिओफेजेसमध्ये प्रतिजैविक-सहिष्णु, अतिसुप्त किंवा निष्क्रिय जीवाणूंना संक्रमित करण्याची क्षमता नसते . असे मानले जात होते की, विविधतेमुळे, सुप्त पेशींना संक्रमित करण्याची क्षमता असलेले फेजेस निसर्गात अस्तित्वात असू शकतात. संशोधकांनी आता प्रथमच अशाच एका नवीन बॅक्टेरिओफेजची ओळख पटवली आहे.
नुकत्याच प्रकाशित झालेल्या एका अभ्यासात, ईटीएच झुरिचच्या शास्त्रज्ञांनी एका नवीन बॅक्टेरिओफेजच्या विलगिकरणाची नोंद केली आहे, जो प्रयोगशाळेत स्यूडोमोनास एरुजिनोसाच्या खोल स्थिर-अवस्थेतील संवर्धनावर अद्वितीयपणे प्रतिकृती तयार करतो. त्यांनी या बॅक्टेरिओफेजला ' पारिदे' असे नाव दिले आहे. हा फेज थेट लिसिस प्रतिकृतीद्वारे खोल सुप्त अवस्थेतील पी. एरुजिनोसाला मारू शकतो . विशेष म्हणजे, जेव्हा पी. एरुजिनोसा -फेज संवर्धनामध्ये मेरोपेनेम प्रतिजैविक टाकण्यात आले, तेव्हा या नवीन फेजने फेज-प्रतिजैविक सहक्रियाद्वारे जिवाणूंचे प्रमाण कमी केले.
वरवर पाहता, प्रतिजैविक सहिष्णुतेवर मात करण्यासाठी कादंबरी फेज निष्क्रिय बॅक्टेरियाच्या शरीरविज्ञानातील कमकुवत स्पॉट्सचा उपयोग करू शकते. हे कमकुवत स्पॉट्स सुप्त किंवा निष्क्रिय बॅक्टेरियामुळे होणा-या क्रॉनिक इन्फेक्शनसाठी नवीन उपचारांचे लक्ष्य असू शकतात.
***
संदर्भ:
- Maffei, E., Woischnig, AK., Burkolter, MR et al. फेज पॅराइड थेट लिटिक प्रतिकृतीद्वारे स्यूडोमोनास एरुगिनोसाच्या सुप्त, प्रतिजैविक-सहिष्णु पेशी नष्ट करू शकते. Nat Commun 15, 175 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3
***
