Antibioticele utilizate pe scară largă afectează mitocondriile The Scientist Magazine®
De la plante la șoareci și celule umane, tetraciclinele duc la disfuncții mitocondriale în organismele model.
Anna Azvolinsky
12 martie 2015
Rezultatele sugerează că utilizarea acestui sistem de control al expresiei genelor are probabil efecte confundatoare largi asupra rezultatelor experimentale din biologia moleculară. Și având în vedere că tetraciclinele reprezintă 41% din totalul antibioticelor vândute pentru a fi utilizate pe animale în Statele Unite în 2011, potrivit Administrației SUA pentru Alimente și Medicamente, acumularea de medicamente în mediu ar putea avea rezultate ecologice dăunătoare.
„Acest instrument va fi acum.
Aceasta este o poveste directa si clara, a spus Cole Haynes, care studiaza disfunctia mitocondriala la Memorial Sloan Kettering Cancer Center din New York City. „Este o treabă frumoasă a autorilor care arată că tetraciclinele au într-adevăr consecințe mitocondriale [oamenii de știință] nu s-au gândit serios.”
Cu doi ani în urmă, coautorul studiului Johan Auwerx, cercetător în metabolismul energetic la École Polytechnique Fédérale din Lausanne, Elveția, și colegii săi au observat că clasa de antibiotice tetraciclină, care vizează traducerea mitocondrială, a dus la un dezechilibru între traducerea proteinelor mitocondriale și nucleare în atât viermi, cât și linii celulare de mamifere. Extindând această observație, cercetătorii au demonstrat acum că chiar și concentrații scăzute de tetracicline pot inhiba funcția mitocondrială și pot duce la modificări atât în expresia proteinei mitocondriale, cât și a celor nucleare. În patru linii celulare umane utilizate în mod obișnuit, doar 1 microgram de medicament pe mililitru a dus la o scădere a respirației celulare, semnalând activitatea mitocondrială afectată. Tratamentul cu amoxicilină, un antibiotic care nu vizează sinteza proteinelor în mitocondrii, nu a dus la aceste efecte. Mai mult, datele de expresie la nivelul genomului au arătat reprimarea globală a sintezei proteinelor mitocondriale în prezența tetraciclinei doxiciclina.
La C. elegans și D. melanogaster, expunerea la doxiciclină în timpul dezvoltării a dus la întârzieri în dezvoltare, precum și la scăderea consumului de oxigen atunci când animalele au ajuns la vârsta adultă. Cu toate acestea, atât viermii tratați cu doxiciclină, cât și muștele fructelor au fost mai agili de-a lungul vieții lor, comparativ cu cei care nu au fost expuși antibioticului, au constatat Auwerx și colegii săi. Această observație a fost în concordanță cu descoperirile anterioare ale autorilor conform cărora blocarea traducerii mitocondriale poate preveni parțial o scădere a capacității fizice odată cu vârsta.