Необычное решение проблемы: ученые используют против бактерий их собственный "эгоизм"

Растущая проблема устойчивости к антибиотикам привела к тому, что в качестве первой линии лечения многих инфекций врачами все чаще используются комбинированные препараты. Эти препараты направлены на борьбу с растущим числом патогенов, устойчивых к распространенным антибиотикам, например, к антибиотикам класса бета-лактамов, включая пенициллин. Но некоторые ученые опасаются, что такой способ лечения может лишь на некоторое время отсрочить адаптацию бактерий и к ним, пишет News Medical.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

В состав комбинированных препаратов часто входят ингибиторы, нейтрализующие бактериальные ферменты, способные разрушать антибиотики, что помогает восстановить эффективность лекарств. Однако противоречивые результаты различных исследований заставляют ученых сомневаться в долгосрочной эффективности такого подхода, особенно в том, как адаптируются бактериальные популяции.

Недавнее исследование Университета Дьюка, опубликованное в журнале Nature Communications, проливает свет на эти противоречия. Ученые под руководством профессора биомедицинской инженерии Лингчонга Ю определили "эгоизм" бактерий как важнейший фактор, определяющий результат комбинированного лечения. Это понятие относится к тому, используют ли резистентные бактерии свои механизмы сопротивления для личного выживания или делятся этими преимуществами с соседними бактериями.

Исследование показывает, что эгоистичные штаммы, которые накапливают ферменты устойчивости, с большей вероятностью будут процветать после комбинированной терапии, в то время как штаммы, которые делятся ферментами, с большей вероятностью принесут пользу более широкой бактериальной популяции, а не себе. Бета-лактамные антибиотики — наиболее широко используемый класс антибиотиков во всем мире, и именно они чаще всего вызывают сопротивление бактерий за счет производства специфических ферментов. Эти ферменты разрушают антибиотики, делая их неэффективными.

Используемые в настоящее время комбинированные методы лечения направлены на ингибирование этих ферментов, чтобы не дать им разрушить антибиотики. Однако в зависимости от того, насколько "эгоистично" или "щедро" бактерии используют ферменты, успех терапии может быть разным. В некоторых случаях резистентные бактерии тратят столько энергии на производство этих ферментов, что не резистентные бактерии, которые не тратят энергию таким образом, в итоге их обгоняют.

Исследование профессора Ю предполагает, что при выборе ингибиторов устойчивости к бета-лактамам врачи должны учитывать особенности конкретного штамма бактерий. Мембраны некоторых штаммов сложнее пробить, поэтому они лучше сопротивляются ингибиторам, нацеленным на ферменты. В таких случаях выбор препаратов, способных преодолеть этот барьер, может помочь подавить эгоистичные черты бактерий, тем самым снизив вероятность дальнейшего развития резистентности.

Данное исследование открывает возможность для создания более целенаправленных баз данных, в которых будет указано, как различные штаммы бактерий реагируют на комбинированную терапию, считают ученые. Такой ресурс может значительно улучшить результаты лечения, позволив врачам принимать более обоснованные решения с учетом особенностей каждой инфекции. Кроме того, исследование стимулирует ученых к разработке новых ингибиторов и адъювантов, которые помогут нынешним препаратам эффективнее проникать через бактериальные мембраны.

Ранее Фокус писал о том, как неудавшийся антибиотик превратили в средство от сорняков. Ученые переработали неудачный антибиотик в мощное оружие против инвазивных сорняков, дав надежду фермерам, борющимся с растущей устойчивостью к гербицидам.

Также Фокус писал о том, что устойчивые к антибиотикам бактерии процветают в больницах. Проведя подробное исследование сточных вод в лечебных учреждениях, ученые выявили места, кишащие вредными бактериями. И что еще хуже – многие из них устойчивы к антибиотикам.

Важно! Эта статья основана на последних научных и медицинских исследованиях и не противоречит им. Текст носит исключительно информационный характер и не содержит медицинских советов. Для установления диагноза обязательно обратитесь к врачу.