Бактерия E. coli использует «супер-насос» для защиты от антибиотиков в кишечнике

Учёные выяснили, как патогенная бактерия E. coli выживает в кишечнике даже во время лечения антибиотиками. Исследование показало, что внутри бактерии и родственных видов Shigella существует «супер-насос», который активируется желудочной кислотой и выводит лекарства до того, как они подействуют.

Специалисты из Университета Саутгемптона обнаружили, как насос под названием MdtF помогает E. coli выживать в суровых условиях кишечника. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Ведущий автор Райан Лоуренс заявил, что открытие может объяснить, почему лечение антибиотиками становится всё менее эффективным. Исследование показало, что этот насос активируется в ответ на кислоту в желудке, «очищая дом» и выводя токсины, включая антибиотики. MdtF поддерживает биоплёнки, которые трудно удалить и которые могут способствовать тяжёлым рецидивирующим инфекциям. По сути, суровая среда кишечника, где должно работать лекарство, потенциально делает насос более эффективным.

Почему устойчивость к антибиотикам вызывает опасения

Большинство штаммов E. coli безвредны, но устойчивые к антибиотикам E. coli и Shigella Всемирная организация здравоохранения относит к патогенам высшего приоритета. Устойчивость осложняет лечение, что связано с более высокой смертностью и длительным пребыванием в стационаре.

Команда использовала крио-электронную микроскопию для изучения насоса MdtF. Они обнаружили, как он меняет форму, чтобы выбрасывать вредные молекулы и усиливать защиту от токсинов и антибиотиков.

Соавтор работы доктор Эймонн Рединг пояснил, что открытие объясняет, как бактерия процветает там, где лекарства не работают: «Суровые условия кишечника — низкое содержание кислорода и кислая среда — это как раз то, где насос MdtF активируется и работает лучше всего. Это делает бактерию более устойчивой к препаратам».

Потенциал для новых методов лечения

Учёные полагают, что их результаты могут открыть путь к новым методам борьбы с супербактериями.

Доктор Рединг добавил: «Теперь, когда мы знаем «чертёж» этого супер-насоса E. coli, мы можем работать над тем, чтобы заблокировать этот класс «очистителей» от антибиотиков. Мы могли бы создать препараты, способные сломать насос, делая бактерии беззащитными перед обычными антибиотиками».