Бактерии "засыпают", а затем быстро эволюционируют, чтобы выжить при лечении антибиотиками
Устойчивость к антибиотикам — это серьезная и растущая проблема во всем мире. Однако механизмы возникновения такой устойчивости изучены плохо.
Ранее было показано, что бактерии могут выживать, эволюционируя "таймер", который переводит их в спящее состояние на время лечения. Проснувшись, они погибают от антибиотика, поэтому простым решением казалось продление курса лечения.
Новое исследование, опубликованное в журнале Science, выявило другой путь. После развития механизма покоя (толерантности) популяция бактерий может эволюционировать устойчивость (резистентность) в 20 раз быстрее, чем обычно. После этого продолжение приема антибиотиков не убивает бактерии.
Ученые из Еврейского университета в Иерусалиме под руководством профессора Натали Балабан подвергали популяции бактерий ежедневным дозам антибиотиков в лабораторных условиях. Они обнаружили, что летальная доза приводила к появлению бактерий, временно находящихся в состоянии покоя и защищенных от антибиотиков, нацеленных на активно растущие клетки.
Как только бактерии приобретали способность "засыпать" (толерантность), они быстро накапливали мутации к резистентности и преодолевали лечение.
Ключевые выводы:
- Сначала бактерии эволюционируют, чтобы "спать" большую часть лечения.
- Этот "режим сна" не только временно защищает их, но и служит трамплином для быстрого приобретения устойчивости.
Результаты показывают, что толерантность может играть решающую роль в эволюции резистентности при циклическом воздействии высоких концентраций антибиотиков.
Эти данные важны для разработки новых антибиотиков: чтобы отсрочить эволюцию устойчивости, нужны препараты, способные воздействовать и на толерантные, "спящие" бактерии.