Группа учёных из Имперского колледжа Лондона (Великобритания) исследовала палочковидные бактерии Klebsiella pneumoniae. Эта бактерия, известная также как палочка Фридлендера, является опасной внутрибольничной инфекцией, проникающей в лёгкие и кровь пациентов с ослабленным иммунитетом. Микробиологи сумели определить механизм, благодаря которому она стала устойчивой к воздействию антибиотиков. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Устойчивость штаммов возбудителей инфекции к антибиотикам представляет особую опасность для пациентов больниц и является результатом естественного отбора посредством случайных мутаций бактерий при воздействии антибиотика. Микроорганизмы способны переносить генетическую информацию устойчивости к антибактериальным препаратам путём горизонтального переноса генов (когда передача генетического кода происходит непосредственно между группами живых организмов, а не по наследству, как во время вертикального переноса).
Как и многие другие опасные бактерии, палочка Фридлендера становится всё более невосприимчивой к самым эффективным антибиотикам, в том числе класса карбапенемов, применяемых против самого широкого спектра возбудителей болезней.
Учёные сравнили структуры устойчивых и восприимчивых к карбапенемам бактерий Klebsiella pneumoniae. В структуре клеток бактерии существуют поверхностные поры — своеобразные двери, через которые антибиотики попадают внутрь возбудителя. В устойчивых к антибиотикам образцах исследователи или обнаруживали изменённые версии белка, формирующего поры в клеточной стенке, или вовсе не находили такого протеина. Модифицированные резистентные бактерии обладали порами меньшего размера, что позволяло им «запираться» от антибиотических препаратов.
После тестирования Klebsiella pneumoniae на мышах выяснилось, что «закупорившиеся» бактерии потребляют меньше питательных веществ. Это приводит к замедлению их роста и ослаблению, отмечают исследователи. Однако принципиально это не влияет на их резистентность к антибиотикам.
Учёные уверены, что их изыскания помогут в разработке препаратов, способных «вскрывать замки» бактерий.
«Поскольку такие опасные бактерии, как Klebsiella pneumoniae, приобретают устойчивость к карбапенемам, нам важно было понять, как им это удаётся. Это исследование даёт нам крайне ценные знания, которые позволят разрабатывать новые стратегии и создавать новые препараты», — заключает руководитель исследования Джошуа Вонг.
Напомним, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает проблему устойчивости бактерий к антибиотикам одной из главных угроз для человечества. По оценкам ВОЗ, около 70 тыс. человек ежегодно умирают от устойчивых к лекарствам штаммов бактериальных инфекций, СПИДа, туберкулёза и малярии. Эксперты предупреждают, что к 2050 году эта цифра может увеличиться до 10 млн.