Устойчивые к антибиотикам бактерии демонстрируют свою силу через изменения формы
Исследователи из Японии обнаружили, что бактерии, развившие устойчивость к антибиотикам, демонстрируют это через легко обнаруживаемые изменения своей формы.
В исследовании, опубликованном в Frontiers in Microbiology, команда учёных из Университета Осаки показала, что машинный анализ изображений микроскопии можно использовать для идентификации устойчивых к антибиотикам бактерий.
Проблема лекарственной устойчивости растёт во всём мире, особенно с появлением мультирезистентных штаммов. Существующие лабораторные методы тестирования могут быть трудоёмкими и требовать качественной интерпретации.
Исследователи решили изучить изменения формы бактерий как возможный индикатор устойчивости. Они сделали детальные снимки чувствительных и устойчивых бактерий с помощью просвечивающей электронной микроскопии и применили глубокое обучение для анализа изображений.
Результаты показали, что бактерии, устойчивые к антибиотику эноксацину, демонстрировали различия по сравнению с чувствительным штаммом в:
- форме клетки,
- структуре внешней мембраны,
- периплазматическом пространстве,
- содержании и локализации гранул.
Изменения в структуре мембраны также были тесно связаны с мутациями в гене lpp, который кодирует основной структурный компонент внешней мембраны.
Выводы исследования указывают на успешность метода визуализации структурных особенностей устойчивых бактерий. Этот новый подход может привести к разработке технологии, которая сможет автоматически предсказывать лекарственную устойчивость на основе изменений формы бактерий, без необходимости проведения лекарственного скрининга.