Устойчивость к антибиотикам может распространяться без лекарств
Новое исследование на мышах предполагает, что ограничения использования антибиотиков может быть недостаточно для сдерживания распространения устойчивых бактерий. Усилия также должны быть сосредоточены в первую очередь на предотвращении заражения супербактериями.
К таким выводам пришли ученые из ETH Zurich в Швейцарии после выявления ранее неизвестного механизма распространения устойчивости к антибиотикам у бактерий, населяющих кишечник.
Недавний Природа В статье описывается, как с помощью мышей команда обнаружила механизм персистеров - устойчивых бактерий, которые могут выжить при лечении антибиотиками, переходя в состояние покоя.
«Если вы хотите контролировать распространение генов устойчивости, - говорит соавтор исследования Медерик Диард, - вы должны начать с самих резистентных микроорганизмов и предотвратить их распространение, скажем, с помощью более эффективных мер гигиены или вакцинации».
До недавнего времени Диард работал в ETH Zurich. Сейчас он профессор Базельского университета, также в Швейцарии.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), устойчивость к антибиотикам является проблемой общественного здравоохранения во всех странах.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), в США ежегодно не менее 2 миллионов человек заболевают инфекциями, устойчивыми к антибиотикам, и не менее 23000 умирают от них.
Приобретение генов устойчивости
Бактерии могут стать устойчивыми к антибиотикам, приобретя гены устойчивости.
Они могут получить эти гены путем горизонтального переноса генов от других бактерий, а также путем спонтанной мутации.
Гены устойчивости позволяют бактериям использовать различные средства борьбы с антибиотиками.
Эти методы включают выброс антибиотика из клетки, предотвращение прохождения лекарства через клеточную стенку и его инактивацию ферментами.
Использование антибиотиков удаляет бактерии, которые поддаются их воздействию, оставляя позади те, которые несут гены устойчивости.
Следовательно, более широкое использование антибиотиков способствует распространению устойчивых бактерий и увеличивает количество трудно поддающихся лечению инфекций. Это объяснение согласуется с идеями Чарльза Дарвина о выживании наиболее приспособленных.
Такие доводы могут объяснить, почему многие органы здравоохранения призывают к ограничению использования антибиотиков.
Другой механизм распространения сопротивления
Однако результаты нового исследования показывают, что ограничения использования антибиотиков может быть недостаточно для борьбы с резистентностью, потому что, благодаря стойкости, она может распространяться без использования антибиотиков.
Персистеры - это бактерии, которые могут замедлить свой метаболизм до такой степени, что они едва ли еще живы.
Ученым уже давно известно, что персистеры существуют и что антибиотики не могут убить эти бактерии, когда они находятся в спящем состоянии.
Сальмонелла это бактерия, которая может стать персистером, когда проникает в ткани организма из кишечника.
Эта бактерия может бездействовать и ускользать от обнаружения в течение многих месяцев. Когда условия становятся благоприятными, микроб может проснуться и вызвать инфекцию.
Однако, согласно новым исследованиям, даже если микроб не вызывает вспышки инфекции, он все равно может представлять угрозу.
Профессор Диард и его коллеги обнаружили, что Сальмонелла обладает способностью не только сохраняться, но и нести гены устойчивости в виде небольших фрагментов ДНК, называемых плазмидами.
В экспериментах на мышах команда показала, что когда плазмиды, несущие Сальмонелла персистеры выходят из состояния покоя, они могут легко делиться своими генами устойчивости.
Устойчивость распространяется в отсутствие антибиотиков
Сальмонелла персистеры способны передавать свои гены устойчивости не только представителям своего собственного вида, но и другим видам бактерий. Эти другие виды включают кишечная палочка в кишечной флоре.
Гены устойчивости передаются бактериям, восприимчивым к горизонтальному переносу генов.
«Используя свою постоянную бактерию-хозяин, плазмиды устойчивости могут выживать в течение длительного периода в одном хозяине, прежде чем переходить в другие бактерии», - объясняет соавтор исследования Вольф-Дитрих Хардт, профессор ETH Zurich.
Исследователи отмечают, что передача генов устойчивости не зависит от наличия антибиотиков.
Команда планирует выяснить, применимы ли результаты к свиньям и другим сельскохозяйственным животным, которые часто развиваются. Сальмонелла инфекции.
План включает выяснение того, может ли введение пробиотиков или вакцинация остановить распространение устойчивости к антибиотикам у этих животных.
«Ограничение использования антибиотиков важно и […] действительно правильное решение, но одной этой меры недостаточно для предотвращения распространения устойчивости».
Проф. Медерик Диар
