Эгоизм бактерий способствует их устойчивости к антибиотикам
Все чаще встречающаяся устойчивость бактерий к антибиотикам первой линии вынуждает врачей применять комбинированные схемы лечения, сочетающие несколько препаратов. Возникают справедливые опасения, что быстро эволюционирующие микроорганизмы смогут легко адаптироваться и к такому подходу. Исследования на эту тему не давали твердого ответа.
Новое исследование, проведенное учеными из Университета Дьюка выявило, что на самом деле помогает приспособлению бактерий к комбинированной антибиотикотерапии. Работа вышла в Nature Communications.
«Недавние исследования показали двукратное увеличение на американском Юге всего за пять лет распространенности патогенов, устойчивых к антибиотикам. Но это лишь вершина айсберга. Поскольку врачи все чаще прибегают к комбинированному лечению, нам нужно понять, как лучше всего его применять, чтобы минимизировать отбор на устойчивость», — объясняет Линчонг Ю, заслуженный профессор биомедицинской инженерии имени Джеймса Л. Мериама в Университете Дьюка.
Сопротивляемость бактерий к самым распространенным бета-лактамным антибиотикам, к которым относится в том числе и группа пенициллина, основана на приобретенной благодаря мутациям способности к выработке нейтрализующего лекарство фермента. В комбинированной терапии к антибиотикам добавляются ингибиторы этого фермента.
Синтез антимедикаментозного фермента весьма энергозатратен для микробов и порой не спасает их, а наоборот, вредит, истощая популяцию. В то же время фермент производится на поверхности бактерии и выделяется в окружающую среду, помогая и ее менее продвинутым сородичам — пусть даже ценой ее жизни. Ученые сравнили общественную и частную пользу антибиотикоустойчивости бактерий, создав искусственные штаммы — щедрые на выделение фермента вовне и более эгоистичные. И оказалось, что жадность делает популяцию бактерий в целом более устойчивой к комбинированным методам лечения.
Исследователи пришли к выводу о необходимости создания ингибиторов резистентности к бета-лактамам с большей проникающей способностью через мембраны — для уничтожения «эгоистичных» бактерий. Кроме того, базы различных штаммов микроорганизмов с данными об их реакции на те или иные препараты помогли бы врачам индивидуально подходить к подбору медикаментов для лечения конкретного пациента, а не ограничиваться готовыми лекарственными формами с сочетанием антибиотика, ингибиторов и других адъювантов в стандартных пропорциях.
