Устойчивость к антибиотикам: не такая уж новая проблема

Исследователи из Университета Осаки обнаружили, что бактерии с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) могли существовать дольше, чем предполагалось. Результаты, опубликованные в Communications Biology, основаны на анализе эволюционных связей сотен эффлюксных насосов типа RND — белков, которые выводят различные антибиотики из бактериальной клетки, обеспечивая устойчивость.

Древний механизм защиты

Исследование показало, что RND-насос AcrB у H. influenzae является относительно древним, но способен выводить те же антибиотики, что и его более эволюционно продвинутый аналог у Escherichia coli. Ключевое отличие заключалось в неспособности эффективно выводить соли желчных кислот, с которыми H. influenzae в своей естественной среде обитания не сталкивается, в отличие от обитателя кишечника E. coli.

Это указывает на эволюцию насосов в естественных средах и на то, что распознавание множества лекарств — древний признак, а не всегда результат приобретения новых генов устойчивости под давлением антибиотиков.

Уязвимость из-за "протекающей" мембраны

Несмотря на защиту AcrB, H. influenzae остаётся чувствительной к β-лактамам и новобиоцину. Причина — в порине OmpP2 в мембране бактерии. Исследователи обнаружили, что этот канал "протекает", позволяя некоторым небольшим молекулам антибиотиков, выкачанным насосом, просачиваться обратно в клетку и убивать её.

Проблема для современных ингибиторов

Препараты, нацеленные на эффлюксные насосы (ингибиторы), оказались неэффективны против H. influenzae. Они связываются с фенилаланин-обогащённым карманом в AcrB E. coli. Однако более древний AcrB H. influenzae не имеет такой же конфигурации кармана и поэтому не чувствителен к этим ингибиторам.

Выводы и перспективы

Исследование демонстрирует, что универсальный подход к борьбе с RND-насосами не работает. Понимание эволюционных различий и механизмов работы этих систем поможет в разработке новых антибиотиков, целенаправленно действующих против конкретных устойчивых патогенов.