Взаимодействия видов в микробиоме показывают, как бактерии сотрудничают, чтобы избежать смерти

Новое исследование, проведенное учеными из Carnegie и Стэнфордского университета, обнаружило новую форму устойчивости к антибиотикам, возникающую из-за взаимодействия между видами бактерий в микробиоме.

• Модель: Исследователи использовали микробиом плодовой мушки (Drosophila), который состоит всего из нескольких видов бактерий, в отличие от сложного человеческого микробиома.
• Открытие: Когда бактерия Lactobacillus (присутствует в йогурте) выращивается вместе с уксуснокислой бактерией Acetobacter, она становится менее восприимчивой к гибели от антибиотиков.
• Механизм: Acetobacter потребляет молочную кислоту, которую выделяет Lactobacillus в качестве продукта жизнедеятельности. Это дает преимущество обоим видам и запускает обнаруженную толерантность.
• Особенность толерантности: Обычно устойчивость (толерантность) возникает, когда клетка замедляет метаболизм в ответ на антибиотик. В данном случае толерантность, наоборот, связана с повышенным метаболизмом.
• Важность: Это явление — пример того, как взаимодействия в сообществе влияют на эффективность антибиотиков против отдельных видов и на метаболизм всего сообщества. Такая толерантность опасна, так как задержка гибели клеток увеличивает риск развития полной резистентности к антибиотику.
• Вывод: Исследование подчеркивает, что здоровье микробиома кишечника должно учитываться при назначении антибиотиков, и показывает, что микробиом — ключевой инструмент для понимания биохимических взаимодействий в бактериальных сообществах.

Сопутствующая технология: В другой работе та же группа ученых разработала метод Bellymount, позволяющий впервые визуализировать отдельные бактериальные клетки в кишечнике живой плодовой мушки в реальном времени. Это открыло возможность наблюдать динамику микробиома и "подслушивать" взаимодействия между бактериями и клетками кишечника.