Mikroobid satuvad rahvarohketes kohtades puutepindadele peamiselt kätelt või näiteks aevastamise ajal õhku paiskunud mikroobide settimisel. Nakkusohtlike bakterite hulka aitavad lisaks regulaarsele puhastamisele vähendada pindadesse või pinnatöötlusesse lisatud antimikroobsed metallid nagu hõbeda ja vase ühendid. Üllatuslikult on nende tuntud bakterivastaste metallide toime kohta erinevates kasutustingimustes – näiteks kuivadel puutepindadel – teada üpris vähe.

Tartu Ülikooli molekulaar- ja rakubioloogia instituudi teadlased uurisid, kas antimikroobsete pindadega korduvalt kokku puutunud bakteris Escherichia coli kuhjuvad sellised geneetilised muutused, mis võimaldaksid bakteril antimikroobsete omadustega pindadel paremini ellu jääda. Vastust otsiti ka küsimusele, kas need muutused mõjutavad antibiootikumitundlikkust ehk põhjustavad ristresistentsust.

Kasutustingimustes, kus antimikroobsed pinnad ei hävita kõiki mikroobe, võib tekkida oht, et ellujääjad nii-öelda treenitakse tahtmatult superbakteriteks, kellele antibiootikumid ja teised antimikroobsed ained enam ei mõju. Võimalikku ristresistentsuse riski on aina olulisem hinnata, sest antibiootikumiresistentsete mikroobide laia leviku tõttu võivad ka lihtsamad bakteriaalsed nakkused osutuda eluohtlikuks.

Bakterite kaitsemehhanismid sõltuvad keskkonnast

Uuringust selgus, et bakterid jäid pärast 30 kokkupuutetsüklit hõbe- ja vaskpindadega nendel pindadel oodatust paremini ellu. Ellujääjate populatsioonidesse olid kuhjunud mutatsioonid geenides, mis on seotud bakteri stressivastusega, mõjutavad rakukesta ja membraanide kaitsvat barjäärifunktsiooni või vahendavad bakteri jaoks mürgiste metalliioonide sidumist vähem mürgisteks ühenditeks.

Üllatuslikult ei leitud hõbe- ja vaskpindadega kokku puutunud bakterites mutatsioone metalliioonide väljavoolupumpadega seotud geenides, mis tavaliselt osalevad metallivastases kaitses. Sellised muutused tekkisid aga siis, kui bakterid puutusid kokku vedelikus olevate hõbedaioonidega, ning tõid kaasa resistentsuse nii hõbeda kui ka antibiootikumide vastu.

Seda saab tõlgendada nii, et metalliioonide väljavoolupumbad suudavad bakterist välja pumbata lisaks metallidele ka antibiootikume, mistõttu on neid peetud ristresistentsuse tekkimise eest vastutavaks. Huvitav on aga see, et väljavoolupumpades muutusi sisaldanud bakterid ei jäänud hõbedat sisaldavatel pindadel paremini ellu. Tulemus vihjab, et mikroobivastaste materjalide kasutustingimused mõjutavad lisaks tapmise efektiivsusele ka bakterite kaitsemehhanisme.

Hõbe- ja vaskpinnad ei pruugi antibiootikumide toimet ohustada

Kui varasemates uuringutes on kõrgemat mutatsioonisagedust seostatud bakterite parema kohanemisvõime ja suurema virulentsusega, siis antud uuring näitas, et korduva kokkupuute tulemusel hõbe- ja vaskpindadega mutatsioonide tekkesagedus bakterigenoomis ei suurenenud. Samuti ei muutunud antimikroobsete pindadega kokku puutunud bakteripopulatsioonide antibiootikumitundlikkus ehk neil ei tekkinud ristresistentsust.

Uuring näitab, et mikroobivastaste materjalide kasutustingimused mõjutavad nii bakterite hävitamise tõhusust kui ka seda, millised kaitsemehhanismid bakterites aktiveeruvad. Erinevad mutatsioonid, mis kogunesid kas kuivadel hõbe- ja vaskpindadel või vedelas keskkonnas hõbeioonide juuresolekul, kinnitavad seda. Seetõttu on ohutumate ja efektiivsemate mikroobivastaste materjalide väljatöötamisel esmalt vaja mõista mikroobide kaitsemehhanisme erinevates kasutustingimustes.

Uued teadmised annavad antimikroobse resistentsuse ülemaailmse leviku taustal suuremat kindlust kasutada metallidel põhinevaid või nendega kombineeritud antimikroobseid pinnakatteid tõhusate vahenditena nakkuste leviku piiramisel.

18.–24. novembrini tähistatakse ülemaailmset antimikroobse resistentsuse (AMR) teadlikkuse nädalat. Selle eesmärk on kutsuda inimesi antibiootikume vastutustundlikult tarvitama ja juhtida tähelepanu sellele, mida igaüks saab antimikroobse resistentsuse vähendamiseks teha.