Устойчивые бактерии бросают вызов антибактериальной терапии

Бактериальная персистенция — это новый феномен, который помогает объяснить, как бактерии адаптируются, чтобы выжить при лечении антибиотиками. Исследователи из Уппсальского университета изучили, как отдельные бактерии реагируют на воздействие разных антибиотиков. Результат подчеркивает важность строгого соблюдения предписаний по приему антибиотиков.

Когда начинается лечение, высокая концентрация антибиотиков убивает большинство бактерий или почти сразу останавливает их рост. Пациент часто чувствует себя лучше уже через несколько дней, но это быстрое улучшение может быть обманчивым. Исследователи показали, что небольшая доля бактерий часто продолжает расти, иногда до 10 поколений.

Эти бактерии не являются резистентными. Они могут продолжать делиться, несмотря на относительно высокую концентрацию антибиотиков, из-за естественных вариаций в бактериальном штамме. Но каждое деление клетки дает бактерии шанс мутировать таким образом, что штамм становится постоянно устойчивым. Однако это редкое событие; если продолжить лечение до последней таблетки, есть хорошие шансы полностью победить инфекцию.

«Это новая концепция, которую мы называем антибиотической персистенцией, — объясняет исследователь Геррит Брандис. — Персистенция описывает, как небольшая группа бактерий, способных поддерживать рост, может накапливать мутации после воздействия антибиотиков. Если им повезет, а пациенту — нет, одна из этих мутаций позволит им переносить антибиотик».

Обычно при изучении бактерий исследуют популяцию в целом, то есть коллективный ответ многих бактерий. Поскольку персистентные бактерии очень редки, до сих пор они ускользали от внимания. Лаборатория Йохана Эльфа специализируется на изучении отдельных бактерий и их реакции на различные стимулы, например, антибиотики. С помощью микрофлюидных чипов для культивирования и алгоритмов анализа на основе ИИ они отслеживают рост десятков тысяч отдельных бактерий в одном эксперименте.

«Это мощный инструмент, — говорит Эльф, руководитель исследования. — Среди прочего, он показывает важность избегания обобщений, даже когда речь идет о бактериях».