Некоторые болезнетворные бактерии становятся устойчивыми к антибиотикам, потому что ведут особую половую жизнь, говорят исследователи, публикующие сегодня новые результаты в журнале Science. Новое исследование помогает ученым понять, как бактерии развивают устойчивость к антибиотикам, что является серьезной проблемой для тех, кто лечит инфекционные заболевания, говорят авторы из Имперского колледжа Лондона.
В сегодняшнем исследовании рассматриваются бактерии пневмококка (Streptococcus pneumoniae), вызывающие заболевания, включая пневмонию и бактериальный менингит. Пневмококковые инфекции вызывают около миллиона смертей ежегодно во всем мире, и бактерии становятся устойчивыми ко многим антибиотикам, что затрудняет лечение. Ученые, стоящие за сегодняшним исследованием, полагают, что эта резистентность связана с адаптацией пневмококковых бактерий, которые время от времени собирают ДНК других бактерий, даже других видов.
Доктор Уильям Ханедж, ведущий автор исследования из Имперского колледжа Лондона, сказал: "У бактерий очень своеобразная половая жизнь. Когда у людей появляются дети, они смешивают свою ДНК с ДНК своего партнера, но бактерии могут собирать ДНК из самых разных мест, даже из других видов. Наши исследования показывают, что бактерии, которые делают это, то есть вступают в половые отношения со своими и другими видами, с большей вероятностью разовьют устойчивость к антибиотикам, защищая их от уничтожения этими препаратами."
Бактерии размножаются бесполым путем, разделяясь на две части с образованием идентичных «дочерних» клеток. Однако иногда они могут брать ДНК других бактерий или окружающей среды и включать ее в свой собственный геном. Этот процесс смешения, называемый рекомбинацией, происходит у животных во время полового размножения. Это наиболее распространено между бактериями одного и того же вида, но, в отличие от животных, бактерии иногда могут подвергаться рекомбинации с разными видами бактерий, что означает, что дочерние клетки в конечном итоге получают ДНК этих видов.
Некоторые комбинации ДНК помогают бактериям лучше выжить. Похоже, что устойчивые к антибиотикам штаммы пневмококка с большей вероятностью будут смешивать свою ДНК таким образом, и поэтому с большей вероятностью попадут в адаптацию, которая помогает им противостоять лечению антибиотиками.
Д-р Уильям Хэнедж добавил: "Устойчивость к антибиотикам – растущая проблема, особенно при потенциально опасных пневмококковых инфекциях. Наши новые открытия помогают нам понять, как бактерии могут вылезать из ограниченного пространства, находя способы уклоняться от лекарств, которыми мы их бомбардируем. В конечном итоге мы надеемся, что сможем использовать эти знания, чтобы ограничить появление новых типов устойчивости к антибиотикам."
Исследователи изучили ДНК 1930 различных S. pneumoniae, а также трех близкородственных видов S. митис, S. псевдопневмонии и S. оральные данные собираются методом под названием Multi Locus Sequence Typing (MLST). Они смогли найти штаммы с ДНК, которые предполагали рекомбинацию или смешивание ДНК с другими представителями того же вида и другими близкородственными.
Затем исследователи сравнили эти результаты с данными об устойчивости к широко используемым антибиотикам пенициллину, эритромицину, тетрациклину, хлорамфениколу и цефотаксиму. Они обнаружили, что бактерии со смешанной ДНК с большей вероятностью будут устойчивы к антибиотикам, что предполагает связь между рекомбинацией и устойчивостью к антибиотикам.
Источник: Имперский колледж Лондона (новости: в сети)