Бактерии, обладающие «иммунитетом» к действию антибиотиков, могут защищать от них и своих сородичей, не обладающих собственной защитой, что может быть использовано для борьбы с устойчивыми к лекарству (антибиотикорезистентными) микроорганизмами, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на публикацию в Nature в четверг.
Авторы статьи во главе с профессором Джеймсом Коллинсом в своей работе пытались расширить представления о таком опасном явлении, как возникновение устойчивости бактерий к действию антибиотиков - появление штаммов, не поддающихся уничтожению препаратами, которые еще вчера были очень эффективны, сильно беспокоит медиков.
«Вероятность того, что вскоре мы можем столкнуться с новыми опасными антибиотикоустойчивыми бактериями, очень велика. У меня это вызывает беспокойство, так как наш арсенал антибиотиков сокращается. У нас есть время на выработку решения, однако оно должно подкрепляться финансированием подобных исследований», - сказал Коллинс, слова которого приводит пресс-служба Медицинского института имени Говарда Хьюгса.
Ученым известно, что приобрести подобный «иммунитет» бактерии могут в результате мутации и появления новых генов, или при прямой передаче генов от родственных бактерий (то есть, благодаря способности, присущей только одноклеточным организмам). Для того, чтобы изучить, как устойчивость к антибиотикам возникает у всей популяции бактерий, ученые провели эксперименты с участием безвредных для человека штаммов E.coli, выращиваемых в специальном биореакторе.
Микробиологи периодически воздействовали на культивируемые бактерии с помощью антибиотика норфлоксацина, постепенно повышая его дозу. Авторы публикации намеревались выявить концентрацию, превышение которой губительно бы сказывалось на популяции бактерий. Для этого они периодически отбирали небольшие порции популяции микроорганизмов и испытывали действие антибиотиков на них.
К своему удивлению, ученые обнаружили, что большинство таких малых «сообществ» устойчивы к гораздо меньшим дозам антибиотика, чем популяция в целом. Однако периодически авторы статьи натыкались и на пробы, устойчивость которых к антибиотику заметно превышала среднюю по популяции.
Проведя дополнительный анализ, микробиологи установили, что большинство бактерий в биореакторе не сумели выработать устойчивости к действию антибиотика - этим свойством обладал примерно 1% всех бактерий. Тем не менее, под действием норфлоксацина эта малая группа начинала активно производить специальное соединение - индол, которое помогало остальной группе беззащитных бактерий очистить свой одноклеточный организм от лекарства.
При этом устойчивые к антибиотикам бактерии, помогающие «собратьям» справиться с действием препаратов, не получают от этого никаких дополнительных преимуществ, даже наоборот - им приходится замедлять свой рост, а потому их поведение можно считать чистой благотворительностью.
«Это говорит о том, что колония одноклеточных организмов в некоторой степени может функционировать как единый многоклеточный организм», - добавил Коллинс в интервью интернет-изданию Live Science.
Авторы статьи полагают, что такая коллективная устойчивость микроорганизмов к действию лекарств может быть и их уязвимым местом - воздействуя на способность бактерий производить индол, можно резко снизить их способность к «взаимопомощи». А это, в свою очередь, позволит бороться с устойчивостью бактерий к действию лекарств.
Авторы статьи во главе с профессором Джеймсом Коллинсом в своей работе пытались расширить представления о таком опасном явлении, как возникновение устойчивости бактерий к действию антибиотиков - появление штаммов, не поддающихся уничтожению препаратами, которые еще вчера были очень эффективны, сильно беспокоит медиков.
«Вероятность того, что вскоре мы можем столкнуться с новыми опасными антибиотикоустойчивыми бактериями, очень велика. У меня это вызывает беспокойство, так как наш арсенал антибиотиков сокращается. У нас есть время на выработку решения, однако оно должно подкрепляться финансированием подобных исследований», - сказал Коллинс, слова которого приводит пресс-служба Медицинского института имени Говарда Хьюгса.
Ученым известно, что приобрести подобный «иммунитет» бактерии могут в результате мутации и появления новых генов, или при прямой передаче генов от родственных бактерий (то есть, благодаря способности, присущей только одноклеточным организмам). Для того, чтобы изучить, как устойчивость к антибиотикам возникает у всей популяции бактерий, ученые провели эксперименты с участием безвредных для человека штаммов E.coli, выращиваемых в специальном биореакторе.
Микробиологи периодически воздействовали на культивируемые бактерии с помощью антибиотика норфлоксацина, постепенно повышая его дозу. Авторы публикации намеревались выявить концентрацию, превышение которой губительно бы сказывалось на популяции бактерий. Для этого они периодически отбирали небольшие порции популяции микроорганизмов и испытывали действие антибиотиков на них.
К своему удивлению, ученые обнаружили, что большинство таких малых «сообществ» устойчивы к гораздо меньшим дозам антибиотика, чем популяция в целом. Однако периодически авторы статьи натыкались и на пробы, устойчивость которых к антибиотику заметно превышала среднюю по популяции.
Проведя дополнительный анализ, микробиологи установили, что большинство бактерий в биореакторе не сумели выработать устойчивости к действию антибиотика - этим свойством обладал примерно 1% всех бактерий. Тем не менее, под действием норфлоксацина эта малая группа начинала активно производить специальное соединение - индол, которое помогало остальной группе беззащитных бактерий очистить свой одноклеточный организм от лекарства.
При этом устойчивые к антибиотикам бактерии, помогающие «собратьям» справиться с действием препаратов, не получают от этого никаких дополнительных преимуществ, даже наоборот - им приходится замедлять свой рост, а потому их поведение можно считать чистой благотворительностью.
«Это говорит о том, что колония одноклеточных организмов в некоторой степени может функционировать как единый многоклеточный организм», - добавил Коллинс в интервью интернет-изданию Live Science.
Авторы статьи полагают, что такая коллективная устойчивость микроорганизмов к действию лекарств может быть и их уязвимым местом - воздействуя на способность бактерий производить индол, можно резко снизить их способность к «взаимопомощи». А это, в свою очередь, позволит бороться с устойчивостью бактерий к действию лекарств.
Обсуждения Бактерии способны кооперироваться в борьбе с антибиотиками