Микробиологи из Великобритании доказали, что бактерии могут менять форму и становиться «невидимыми» для антибиотиков, а по окончании их приема вновь вызывать заболевание. Результаты работы описаны в статье, опубликованной в Nature Communications.
Как и все живое на земле, бактерии постоянно развиваются, приспосабливаясь к изменяющимся условиям, в частности, к новым видам антибиотиков. Так, микроорганизмы научились менять свой геном, скрываясь от действия лекарств; разрушать или выводить препарат, которому удалось проникнуть внутрь бактерии; прекращать рост и деление, «обманывая» иммунную систему.
Ученые из Университета Ньюкасла решили сосредоточиться на малоизученном механизме, который делает бактерии устойчивыми даже к самым современным антибиотикам.
Суть его в следующем. Практически все бактерии имеют клеточную стенку — оболочку, которая защищает их разрывов и внешних воздействий, а также придает нужную форму и участвует в делении. У клеток человека такой стенки нет, поэтому наша иммунная система легко определяет бактерии как чужеродные, а антибиотики могут убивать их, не причиняя вреда организму.
Однако порой микробы выживают и без этого защитного слоя, в так называемой L-форме. На существование таких бактерий, лишенных внешнего покрова, ученые обратили внимание еще в 1935 году. Но из-за отсутствия методов их обнаружения доказать, что именно перерождение бактерий в L-форму отвечает за устойчивость к антибиотикам, до сих пор не удавалось.
Найти такие бактерии в образцах, взятых из организма человека, стало возможным лишь благодаря флуоресцентным зондам, которые «распознают» бактериальную ДНК.
В течение полугода ученые из Ньюкаслского университета каждые две недели брали образцы мочи у 30 пациентов с рецидивирующими инфекциями мочевыводящих путей. Собранную базу данных из 360 образцов они поместили в питательные среды с высоким содержанием сахара (он помогает выделить живые L-формы, присутствующие в моче).
В результате впервые удалось достоверно установить, что многие виды бактерий, в том числе кишечная палочка и энтерококк, переживают лечение антибиотиками. И происходит это благодаря образованию L-форм, которые спокойно продолжают жить в организме человека, вызывая повторные пиелонефриты и циститы. Также ученые выяснили, что по завершении лечения антибиотиками эти формы снова восстанавливают свою клеточную стенку.
Данное исследование показывает, как важно тестировать антибиотики в условиях, максимально приближенных к условиям человеческого организма. Правда, при проведении теста на устойчивость бактерий к антибиотикам нередко используются материалы, не позволяющие выживать хрупким L-формам, а значит, не выявляющие причину постоянных рецидивов болезни.
По мнению авторов работы, нужно провести еще серию исследований, чтобы окончательно определить, насколько этот механизм важен по сравнению с другими механизмами устойчивости к антибиотикам. Возможно, сочетание препаратов, одновременно разрушающих клеточную стенку бактерий и нацеленных на L-формы, станет ключом к преодолению их устойчивости к лекарствам.
