Исследование, опубликованное сегодня в Cell Reports, показывает, как популяции бактерий под названием Pseudomonas реагируют на лечение колистином, антибиотиком «последнего средства» для пациентов, у которых развились инфекции с множественной лекарственной устойчивостью.
Антибиотики играют ключевую роль в здоровье человека , помогая бороться с бактериальной инфекцией , но бактерии могут вырабатывать устойчивость к антибиотикам, на которые полагаются пациенты. Инфекции, устойчивые к антибиотикам , в настоящее время вызывают более 1 миллиона смертей во всем мире в год.
Имея небольшое количество доступных антибиотиков «последней инстанции», исследователи из Оксфордского университета изучают процессы, которые вызывают рост и падение устойчивости в популяциях распространенных бактериальных патогенов, что является ключом к борьбе с ростом устойчивости к противомикробным препаратам. АМР).
Профессор Крейг Маклин, факультет биологии Оксфордского университета, сказал:
«Наша работа показала, что ген, отвечающий за устойчивость к антибиотикам последней инстанции, мутирует с невероятно высокой скоростью, позволяя бактериям быстро развивать устойчивость к антибиотикам».
«Наше исследование показывает, что в этом конкретном случае селективное давление, вызванное ассоциацией этого гена с иммунной системой, могло привести к развитию сверхбыстрой скорости мутаций, которая быстро развивается, чтобы сделать бактерии устойчивыми к антибиотикам».
Pseudomonas — это бактерия, которая обычно вызывает инфекции легких у пациентов больниц. Исследователи культивировали более 900 популяций Pseudomonas и лечили их колистином. Подсчитав бактерии и секвенировав их геном, исследователи смогли оценить, насколько быстро у разных популяций развилась устойчивость к антибиотику и к генетической мутации, вызывающей устойчивость.
Результаты показали, что инфекции Pseudomonas быстро развили устойчивость к этому антибиотику последней инстанции из-за гена, который мутирует со скоростью, в 1000 раз превышающей «нормальную» фоновую скорость мутации. Мутации в этом гене, известном как pmrB, позволили бактериям развить устойчивость к колистину.
Исследователи предполагают, что причиной такой высокой скорости мутаций может быть то, что ген pmrB связан с иммунной системой человека. Быстрая скорость мутации поможет бактерии выжить, адаптируясь к изменчивым изменениям в иммунной системе.
Хотя бактерии развили свою устойчивость к колистину гораздо быстрее, чем ожидалось, исследование также показало положительный результат. Когда антибиотик был отменен, популяции патогенов быстро потеряли устойчивость вследствие высокой частоты мутаций.
Теперь исследователи планируют расширить свое исследование, чтобы выяснить, какие другие свойства Pseudomonas могут быть связаны с обеспечением такого высокого уровня устойчивости к противомикробным препаратам.
