Ученые: Устойчивые клетки помогают бактериям защищаться от антибиотиков
Бактерии, которые восприимчивы к антибиотикам, могут выжить, когда достаточное количество устойчивых клеток сосредоточено вокруг них, и это делает антибиотик самодеактивирующим. Новый подход о том, как микробный контекст может поставить под угрозу лечение антибиотиками, был опубликован группой микробиологов из Университета Гронингена совместно с коллегами из Сан-Диего.
Бактерии стафилококков, которые были помечены зеленым флуоресцентным белком, экспрессируют ген устойчивости к хлорамфениколу для антибиотика. Рядом с ними черные бактерии пневмококка, которые не имеют гена устойчивости. В среде, содержащей антибиотик, зеленые клетки начинают расти и делиться, тогда как черные этого не делают. Через некоторое время, отдельные черные клетки начинают делиться, и они даже перерастают своих зеленых спутников.
Микробиолог Робин Зорг, первый автор статьи, объясняет: "Устойчивые клетки принимают хлорамфеникол и отключают его. В определенный момент, концентрация в среде роста падает ниже критического уровня и неустойчивые клетки начинают расти. Нечто подобное было замечено ранее. Клетки с устойчивостью к пенициллину могут секретировать бета-лактамазу энзимы, разрушающую антибиотик. Но в нашем случае, антибиотик дезактивируется внутри резистентных клеток".
Открытие было сделано с помощью покадровой микроскопии, а также подтверждено компьютерным моделированием и испытаниями на мышах. "У мышей мы наблюдали, что восприимчивые бактерии пневмококка выживают после лечения хлорамфениколом, когда животные коинфицированы резистентными бактериями. Кроме того, результаты исключили перенос гена устойчивости. Данные соответствуют с неподтвержденными данными из клиник, где безуспешно антибиотиками безуспешно лечили бактерии, восприимчивые к ним. Это всегда озадачивало врачей. Наша работа может дать одно из возможных объяснений", - добавил Зорг.
Таким образом, восприимчивые бактерии могут жить дольше, когда в организме присутствуют устойчивые бактерии, и в конце концов даже вытеснять их. Тем не менее, ученые не в полной мере понимают процессы, и почему устойчивость к антибиотикам может развиваться так быстро.
Следует отметить, что чувствительные клетки в эксперименте перестают расти, но не умирают. "Многие механизмы антибиотик-индуцирования полагаются на делящиеся клетки, или, по меньшей мере, на клетки с активным метаболизмом. Что не убивает клетки, возможно, не делает их сильнее, но, безусловно, дает им время, чтобы подобрать гены устойчивости от окружающей их среды", - заключил Зорг.
Для того, чтобы предотвратить возникновение резистентности непатогенных микроорганизмов, важно использовать антибиотики как можно реже. И, возможно, в один прекрасный день, когда понимание механизмов, ответственных за распространение устойчивости к антибиотикам будет более полным, ученые смогут найти способ, чтобы остановить его.
