Бактерии-эгоисты оказались более устойчивыми к антибиотикам, но ученые нашли на них управу
Резистентность микроорганизмов к бета-лактамным антибиотикам (β-лактамам), к которым, среди прочего, относят группу пенициллина, вынуждает специалистов обращаться к комбинированным методам лечения, сочетающим несколько препаратов. Но бактерии способны адаптироваться к такому подходу и виной тому — их «эгоизм», следует из результатов исследования, опубликованного в Nature Communications.
Ученые из Дьюкского университета в Северной Каролине отмечают в своей работе, что на сегодняшний день β-лактамы являются наиболее часто назначаемыми антибиотиками в США как в стационарных, так и в амбулаторных условиях. Однако резистентность микроорганизмов к этой группе препаратов стала широко распространенной, ввиду чего растет заболеваемость инфекциями Enterobacterales. Этот порядок бактерий включает в себя такие патогены, как сальмонелла, кишечная палочка и чумная палочка.
«Это глобальная проблема. Поскольку врачи все чаще прибегают к комбинированному лечению, нам нужно понять, как лучше всего его применять, чтобы свести к минимуму развитие устойчивости», — заявил один из авторов исследования Линчжун Ю.
Бактерии, становясь устойчивыми к β-лактамам, с помощью специальных ферментов расщепляют лекарство. Для борьбы с этой резистентностью специалисты создают препараты, которые замедляют действие этих ферментов. Ингибиторы таким образом могут реанимировать эффективность β-лактамов.
Звучит вроде бы убедительно, но некоторые предыдущие исследования показали, что выжившие патогены все равно продолжали размножаться. Популяция бактерий сокращалась по мере того, как они затрачивали энергию на создание фермента. Но, как констатировали специалисты, фермент, производящийся на поверхности бактерий и выделяющийся в окружающую среду, помогает их менее продвинутым сородичам — даже когда это стоит им жизни.
«Вывод очень прост: исходя из их генетических особенностей, если бактерии действительно эгоистичны в отношении своих ферментов устойчивости, то они будут процветать после лечения. Но если они запрограммированы делиться своей устойчивостью в качестве общественного блага, тогда клетки, которые в остальном чувствительны к антибиотикам, получат больше пользы», — отметил Ю.
Ученые создали искусственные штаммы («щедрые» и «эгоистичные»), чтобы сравнить общественную и частную пользу устойчивости бактерий к антибиотикам. Они пришли к выводу, что «жадные» микроорганизмы в целом делают популяцию более резистентной к комбинированным методам лечения. «Щедрые» штаммы, напротив, выживали гораздо хуже.
При использовании ингибиторов бета-лактамной резистентности необходимо учитывать специфику штамма. Способность проникать через мембраны патогена позволяет лучше уничтожать «эгоистичные» бактерии, сводя к минимуму вероятность развития у них устойчивости. Исследователям следует заняться созданием ингибиторов и других вспомогательных веществ, которые могут помочь этим самым ингибиторам проникать в бактерии.
«Бета-лактамные антибиотики и ингибиторы бета-лактамной резистентности выпускаются в стандартных формах и не могут быть изменены, но есть возможность комбинировать разные формы, — сказал Ю. — Если мы создадим базу данных, в которой будет указано, как разные штаммы реагируют на эти комбинации, это может значительно улучшить качество лечения».
Ранее RTVI.US писал, что у больных глиобластомой появился шанс — недорогой антидепрессант может замедлить рост опухоли.