Антибиотики необходимы в борьбе с бактериальными инфекциями и спасают бесчисленное количество жизней. Однако из-за чрезмерного потребления и частого неправильного использования антибиотиков резистентные бактерии становятся все более распространенными. Но даже при отсутствии устойчивых бактерий инфекции иногда снова обостряются после, казалось бы, успешного курса антибиотиков.Чтобы подробно изучить это явление, ученые из Центра генетики микробов и растений KU Leuven обработали кишечные бактерии Escherichia coli ежедневными дозами антибиотиков в лаборатории.
Несмотря на то, что большинство бактерий изначально было убито, некоторые бактерии нашли быстрый способ адаптироваться с минимальными изменениями в своем генетическом материале.Результатом стало быстрое развитие многих клеток-персистеров.
Эти клетки находятся в спящем состоянии и, как следствие, невосприимчивы к лечению антибиотиками. Эти выжившие не устойчивы — это означает, что они не могут продолжать расти во время лечения антибиотиками, — но толерантны: они выживают после лечения антибиотиками и могут возобновить свое размножение после лечения.
«Эти толерантные клетки могут просто не лечиться», — говорит профессор Михилс. «В первый день лечения они уже присутствуют, хотя и в небольшом количестве. Они гарантируют, что популяция не будет уничтожена и что ее можно будет восстановить после лечения антибиотиками.
В конце концов, вы получаете всю популяцию, которая терпима к нескольким антибиотикам ".Исследовательская группа профессора Михильса показала, что количество толерантных клеток в популяции увеличивается по мере того, как бактерии чаще подвергаются воздействию антибиотиков: ежедневные дозы оказывают большее влияние, чем еженедельные.
К счастью, количество клеток с множественной лекарственной толерантностью снова уменьшается, как только лечение антибиотиками заканчивается.«Обычной практикой является скрининг на резистентность во время лечения антибиотиками, но не на толерантность.
И все же у толерантных бактерий может развиться устойчивость к антибиотикам, что усугубляет глобальный антибиотический кризис: разработка новых антибиотиков не успевает за ростом Устойчивость бактерий к антибиотикам. Поэтому выяснение того, как и почему у большего числа бактерий развивается толерантность к антибиотикам, важно для улучшения будущих методов лечения и, таким образом, спасения жизней », — заключает Майклс.
Команда KU Leuven в настоящее время изучает, демонстрируют ли другие патогены подобное повышение толерантности и имеет ли такой же процесс генетической адаптации при лечении инфекций у людей.