Новая стратегия может остановить распространение устойчивости к антибиотикам

Бактерия Acinetobacter baumannii вызывает опасные для жизни инфекции легких и кровотока у госпитализированных пациентов. Эти инфекции крайне сложно лечить, так как бактерии выработали устойчивость к большинству антибиотиков.

Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе выяснили ключевой этап передачи генов устойчивости от одной бактерии Acinetobacter к другой. Это проливает свет на то, как резистентность распространяется в больницах и сообществах.

Результаты, опубликованные 9 января в Proceedings of the National Academy of Sciences, открывают новую стратегию для сохранения эффективности антибиотиков. Исследование показывает, что можно сохранить действенность существующих антибиотиков, ограничив распространение генов устойчивости.

Как плазмиды распространяют устойчивость

Штаммы Acinetobacter несут гены устойчивости на небольших кольцах ДНК — плазмидах, которые бывают двух размеров:

• Крупные плазмиды склонны накапливать множество генов устойчивости и несут инструкции для создания иглоподобного отростка, чтобы внедрять свои копии в соседние бактерии.
• Мелкие плазмиды, содержащие гены устойчивости к важной группе антибиотиков — карбапенемам, не имеют собственных инструментов распространения и «путешествуют», присоединяясь к крупным плазмидам.

Обход бактериальной защиты

Большинство бактерий Acinetobacter защищаются от чужаков системой, которая впрыскивает смертельные белки в любую неродственную бактерию, приблизившуюся слишком близко. Это снижает шансы на распространение генов устойчивости.

Исследователи, включая старшего автора Марио Фельдмана (Ph.D.) и первого автора Гизелу Ди Венанцио (Ph.D.), выяснили, как плазмиды обходят эту защиту. Они обнаружили, что плазмиды отключают системы самообороны бактерий, в которых находятся. Это позволяет плазмидам беспрепятственно внедрять свои копии в соседние бактерии, наделяя их устойчивостью к лекарствам.

Мутация плазмид, лишающая их способности вмешиваться в защиту бактерий, или мутация самих бактерий, делающая их защиту постоянной, полностью предотвращала распространение плазмид.

Перспективы нового подхода

Это открытие предоставляет новую возможность прервать цепочку распространения устойчивости. Гены, вовлеченные в этот процесс, идентифицированы. Следующая задача — найти соединения, которые будут препятствовать плазмидам нарушать системы бактериальной защиты.

«Если мы найдем такой ингибитор, мы сможем обрабатывать им поверхности в больницах и предотвращать распространение устойчивости, — говорит Марио Фельдман. — Если мы просто будем искать новые антибиотики, бактерии снова станут устойчивыми. Нам нужны терапии, которые не убивают бактерии, но предотвращают развитие у них лекарственной устойчивости, чтобы мы могли продолжать использовать наши антибиотики в будущем».