Учёный раскрывает истоки устойчивости к антибиотикам

Микробиолог из Медицинского колледжа UCF доктор Сальвадор Альмагро-Морено в статье в PLoS Genetics раскрывает эволюционное происхождение устойчивости к противомикробным препаратам (AMR) у бактерий. Его исследования бактерии Vibrio cholerae, вызывающей холеру, помогают понять, какие условия приводят к резистентности патогенов.

"Как возникает AMR в бактериальных популяциях и пути к этим новым признакам всё ещё плохо изучены, — сказал он. — Это представляет серьёзную угрозу для общественного здравоохранения, поскольку устойчивость к противомикробным препаратам растёт".

Учёный исследовал генетические варианты белка OmpU, находящегося в бактериальных мембранах. Используя вычислительные и молекулярные подходы, его команда обнаружила, что несколько мутаций OmpU у холерного вибриона привели к устойчивости к многочисленным противомикробным агентам.

Эта устойчивость включала антимикробные пептиды, которые действуют как защита в кишечнике человека. Исследователи выяснили, что другие варианты OmpU не обеспечивали этих свойств, что делает этот белок идеальной системой для расшифровки специфических процессов, приводящих к резистентности.

Сравнивая резистентные и чувствительные к антибиотикам варианты, учёные смогли идентифицировать конкретные части OmpU, связанные с возникновением устойчивости. Они также обнаружили, что генетический материал, кодирующий эти варианты вместе со связанными признаками, может передаваться между бактериальными клетками, увеличивая риск распространения AMR в популяциях под давлением антибиотиков.

Понимание того, как возникают мутации, поможет в разработке методов борьбы с резистентными инфекциями. Доктор Альмагро-Морено также изучает такие факторы окружающей среды, как загрязнение и потепление океанов, как возможные причины появления устойчивых бактерий. "Мы изучаем генетическое разнообразие природных популяций, включая изоляты из прибрежных вод Флориды, чтобы разработать новый подход к пониманию эволюции устойчивости к противомикробным препаратам", — объяснил он.

Изучение бактерии, вызывающей холеру — острое диарейное заболевание, связанное с заражённой водой и пищей, — имеет глобальное значение. Болезнь поражает до 4 миллионов человек в мире, а тяжёлые случаи могут привести к смерти в течение нескольких часов.