Антибиотики могут ускорить регенерацию бактерий

Ученые Университета Эксетер открыли, что рост бактерий может быть вызван антибиотиками.

Исследователи подвергли бактерию E.coli (кишечная палочка) восьмикратному лечению антибиотиками в течение 4 дней и обнаружили вирус, который вызывает сильную боль в желудке, диарею и почечную недостаточность у людей, увеличивающий сопротивление антибиотикам на каждом этапе лечения.

Это было ожидаемо, но исследователи были удивлены, когда обнаружили, что мутированная E.coli воспроизводилась быстрее, чем до взаимодействия с лекарствами, и формировала в три раза большую популяцию из-за мутаций.

Это наблюдалось только в результате воздействия на бактерию антибиотиков, но когда исследователи убирали воздействие лекарств, эволюционные изменения не отменялись и новые способности бактерий сохранялись.

«Наше исследование предполагает, где могут применяться преимущества E.coli бактерии, когда у них разовьется иммунитет к антибиотикам клинического уровня», - говорит профессор Университета Эксетер Роберт Бердмор.

«Часто говорят, что эволюция по Дарвину протекает медленно, но ничто не может быть дальше от истины, особенно когда бактерия подвергается воздействию антибиотиков».

«Бактерия обладает замечательной возможностью перестраивать свою ДНК для остановки воздействия лекарств, иногда в течение нескольких дней».

«Пока стремительное изменение ДНК может быть опасно для человеческой клетки, для бактерий – большие преимущества при условии, что они осуществляют правильные изменения».

Исследователи протестировали воздействие антибиотика доксициклина на бактерии E.coli при изучении изменений ДНК, вносимых антибиотиками.

Бактерия E.coli, которая впоследствии развилась, была безопасно заморожена при температуре -80 градусов по Цельсию, и ученые использовали упорядочивание генов для изучения того, какие изменения ДНК отвечают за его необычную эволюцию.

Некоторые изменения хорошо изучены и наблюдались у пациентов в клиниках (например, E.coli производит больше насосов, которые бактерия использует для вывода антибиотиков из клетки).

Другое наблюдаемое изменение заключается в потере ДНК, описывающее бездействующий вирус.

«Нашим лучшим предположением является то, что потеря вирусных ДНК предотвращает самоуничтожение бактерии E.coli. Так мы видим больше бактериальных клеток, растущих в том случае, если ДНК позволяет сопротивляться действию антибиотика», - говорит доктор участник исследования Карлос Рединг.

«Это создает эволюционную силу для изменений в двух областях генома E.coli. Обычно самоуничтожение может помочь бактерии колонизировать поверхности посредством производства биопленки. Вы видите биопленки в грязном сливе, когда смотрите на штепсельное гнездо. Но наше исследование использовало жидкие состояния, несколько похожие на кровоток, так что E.coli могла отказаться от форме своего существования в виде биопленки в пользу увеличения производства клеток.»

Доктор Марк Хьюлет, также работающий в Университете Эксетер, добавил: «Говорят, что эволюция сопротивления лекарствам не занимает высокого места, но наша статья показывает, что может, и что бактерия может изменяться невыгодным для лечения некоторых инфекций образом. Исследования показывают важность использования правильных антибиотиков пациентами как можно скорее, чтобы не увидеть подобную адаптацию в клинических условиях».

Назад

Не менее интересно