Siprofloksasiinilla draamaattisia vaikutuksia mitokondrion DNA:n ylläpitoon — antibioottia käytettävä harkiten

Antibiootit ovat pelastaneet useita ihmishenkiä bakteeri- ja sieni-infektioita parantaen, mutta niillä on myös synkkä puolensa. Kuten monilla lääkkeillä, myös antibiooteilla voi olla ei-toivottuja vaikutuksia kehon metaboliaan, mikä voi aiheuttaa enemmän tai vähemmän vakavia oireita.

Fluorokinolonit, joista siprofloksasiini on parhaiten tunnettu, ovat yksi tällaisista tapauksista. Fluorokinolonit ovat laajavaikutteisia antibiootteja, joita monesti määrätään virtsatien, hengitysteiden tai korvan infektioihin. Ne ovat useimmiten hyvin siedettyjä, mutta pienelle osalle potilaista kehittyy vakavia terveysongelmia, kuten jänteen revähtymiä, pysyviä hermovaurioita tai masennusta. Syytä näihin sivuvaikutuksiin ei vielä tiedetä.

Nucleic Acids research -lehdessä julkaistussa artikkelissa selvitettiin siprofloksasiinin vaikutusta kehomme tärkeään soluelimeen mitokondrioon, joka tuottaa energiaa solujen toimintaan. Mitokondriolla on oma rengasmainen genomi, jonka ylläpito vaatii topoisomeraasi-entsyymien toimintaa. Topoisomeraasit säätelevät DNA:n topologiaa ja selvittävät esimerkiksi genomiin muodostuneita solmuja, sekä DNA:n ylikiertymistä katkaisemalla DNA-juosteen ja lopulta liittämällä katkaistut päät takaisin yhteen.

Fluorokinolonit estävät bakteerin gyraasi-topoisomeraasin toimintaa, mikä lopulta johtaa bakteerin kuolemaan, mutta ne inhiboivat myös omien solujemme topoisomeraasi 2:ta.

—Havaitsimme topoisomeraasi 2:n olevan tärkeä erityisesti mikonkondrion DNA:n replikaatiossa, sillä se säätelee mitokondrion DNA:n topologiaa relaksoiden positiivisesti superkiertyneitä molekyylejä, kertoo dosentti Steffi Goffart Itä-Suomen yliopiston ympäristö- ja biotieteiden laitokselta.

Siprofloksasiini esti tämän tavanomaisen ylläpidon ja mitokondrion DNA:n transkripition aiheuttaen mitokondrion toiminnan heikentymisen, sekä estäen myös solujen kasvun ja erilaistumisen.

Nämä siprofloksasiinin aiheuttamat dramaattiset vaikutukset mitokondrion DNA:n ylläpitoon ovat todennäköisesti syynä useimpiin potilaiden kärsimiin sivuvaikutuksiin ja syy käyttää fluorokinoloineja harkiten.

Lisätietoja: Dosentti Steffi Goffart, p. 029 445 3087, steffi.goffart@uef.fi

Artikkeli:

Ciprofloxacin impairs mitochondrial DNA replication initiation through inhibition of Topoisomerase 2. Anu Hangas, Koit Aasumets, Nina J Kekäläinen, Mika Paloheinä, Jaakko L Pohjoismäki, Joachim M Gerhold, Steffi Goffart. Nucleic Acids Research, 2018. https://doi.org/10.1093/nar/gky793

Yrityksestä

Itä-Suomen yliopisto on yksi Suomen suurimmista tiedeyliopistoista. Yliopiston toiminnassa korostuu monitieteisyys. Opetusta on yli sadassa pääaineessa. Tasokkaan opetuksen lisäksi yliopisto tarjoaa opiskelijoilleen nykyaikaisen opiskeluympäristön, jota kehitetään jatkuvasti. Tiedekuntia on neljä: filosofinen tiedekunta, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, terveystieteiden tiedekunta sekä yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunta. Yliopistossa on noin 15 000 opiskelijaa ja se työllistää lähes 2 500 henkilöä.

Yhteyshenkilöt

  • Itä-Suomen yliopisto
    Joensuu / Kuopio / Savonlinna
    http://www.uef.fi
  • Joensuun kampus
    Yliopistokatu 2, PL 111, 80101 Joensuu
  • Kuopion kampus
    Yliopistonranta 1, PL 1627, 70211 Kuopio

Tilaa