В противостоянии с антибиотиками кишечные палочки не только становятся устойчивее, но и начинают размножаться в три раза быстрее. Как выяснили журналисты «Фразы», к такому выводу пришли исследователи из Эксетерского университета (Англия) в ходе экспериментов с кишечной палочкой и антибиотиком доксициклином из группы тетрациклинов, которые тормозят биосинтез белка в бактериальных клетках.
Как сообщает «Наука и жизнь», кишечная палочка после обработки доксициклином, как и ожидалось, стала устойчивой к антибиотику, но, кроме того, бактерии начинали расти быстрее, и в результате их колонии оказывались в три раза больше, чем колонии бактерий, не отведавших доксициклина. Способность к ускоренному росту сохранялась и после того, как антибиотик убирали из питательной среды.
По мнению ученых, адаптации бактерий к окружающей среде, с ее неблагоприятным фактором — самый наглядный пример того, как работает естественный отбор: благодаря тому, что бактерии размножаются с огромной быстротой, в их популяции довольно скоро закрепляются индивидуумы (если так можно сказать об одноклеточных) с подходящими мутациями, позволяющими выжить в новых условиях.
Исследователям удалось найти в геноме доксициклин-устойчивых кишечных палочек две зоны, в которых произошли крупные изменения. Во-первых, бактерии обзавелись дополнительными молекулярными насосами, выкачивающими антибиотик из клетки (впрочем, это «ноу-хау» наблюдали много раз и раньше, и у разных видов микроорганизмов). Во-вторых, из генома кишечных палочек исчезли куски, соответствующие «спящему» вирусу.
Речь идет о том, что многие вирусы могут встраивать себя в ДНК хозяина, оставаясь в ней из поколения в поколение и не проявляя активности. Вирусные гены могут даже в чем-то пригодиться клетке. Например, кишечная палочка с их помощью запускает процесс саморазрушения, ведь когда бактерии растут на твёрдом субстрате, они формируют так называемые биоплёнки, в которых бактериальные клетки погружены в особое межклеточное вещество — матрикс. Биопленка очень прочно держится на поверхности субстрата и очень устойчива к физическим и химическим воздействиям. Молекулы биопленочного матрикса высвобождаются из разрушающихся клеток, так что, саморазрушаясь, бактерии помогают росту колонии.
Но в ходе своего исследования английские ученые выращивали своих палочек в жидкой среде, где сформировать биопленку было просто невозможно. Поэтому избавившись от вирусных генов саморазрушения, бактерии увеличили «рождаемость».
Конечно, у бактерий есть и другие способы приобрести лекарственную устойчивость и приумножить собственную численность, несмотря на терапию. Однако в некоторых случаях (и особенно — в случае патогенных штаммов кишечной палочки) лечение может стать более эффективным, если мы научимся учитывать обе молекулярно-генетические уловки, о которых шла речь, делают выводы из своего исследования ученые.
Как сообщала «Фраза», в 2010 году ученые пришли к выводу, что бактерии, устойчивые к антибиотикам, синтезируют молекулы, которые помогают остальным бактериям лучше противостоять воздействию препаратов.
Летом 2011 года стало известно о том, что сингапурские ученые создали штамм кишечной палочки, способный распознавать и уничтожать распространенного возбудителя тяжелых внутрибольничных инфекций — синегнойную палочку. По мнению авторов проекта, методику можно также применять для борьбы с другими микробами.
В ноябре того же года еврокомиссар по вопросам медицины и потребительской политики Джон Далли заявил, что «устойчивые к антибиотикам микробы являются причиной 25 тысяч смертей в ЕС ежегодно».
В 2012 году биологи обнаружили, что несколько разных классов антибиотиков, оказывающих воздействие на совершенно разные бактериальные мишени, убивают микробов, повреждая ДНК.
Осенью 2016 года все 193 страны — члены ООН — подписали документ, в котором обязались избавить мир от супербактерий — устойчивых к лекарствам болезнетворных организмов. По словам экспертов, если странам удастся придерживаться декларируемых планов, в мире будет ежегодно умирать на 700 тыс. людей меньше.