Фото: PLOS Genetics (2023)

PLOS Genetics: раскрыты эволюционные причины устойчивости к антибиотикам

Бактерии естественным образом приспосабливаются к различным воздействиям окружающей среды, и по мере того, как они мутируют, эти изменения могут сделать их устойчивыми к лекарствам, которые убивают или замедляют их рост.

В недавней статье, опубликованной в PLoS Genetics, микробиолог медицинского колледжа Калифорнийского университета доктор Сальвадор Альмагро-Морено раскрывает эволюционные истоки устойчивости к противомикробным препаратам (AMR) у бактерий. Его исследования бактерии, вызывающей холеру, Vibrio cholerae, позволяют понять, какие условия должны возникнуть, чтобы инфекционные агенты приобрели устойчивость.

«Как AMR возникает в бактериальных популяциях и пути, ведущие к этим новым признакам, все еще плохо изучены. Это представляет серьезную угрозу для общественного здравоохранения, поскольку устойчивость к противомикробным препаратам растет», — делится ученый.

Доктор Альмагро-Морено изучал генетические варианты белка, обнаруженного в бактериальных мембранах под названием OmpU. Используя вычислительный и молекулярный подходы, его команда обнаружила, что несколько мутаций OmpU в бактериях холеры привели к устойчивости к многочисленным противомикробным препаратам.

Эта устойчивость включает антимикробные пептиды, которые действуют как защитные механизмы в кишечнике человека. Исследователи обнаружили, что другие варианты OmpU не обладают этими свойствами, что делает белок идеальной системой для расшифровки специфических процессов, которые происходят, чтобы сделать некоторые бактерии устойчивыми к противомикробным препаратам.

Сравнивая резистентные и чувствительные к антибиотикам варианты, исследователи смогли идентифицировать специфические части OmpU, связанные с возникновением устойчивости к антибиотикам. Они также обнаружили, что генетический материал, кодирующий эти варианты, наряду с ассоциированными признаками, может передаваться между бактериальными клетками, увеличивая риск распространения AMR в популяциях, находящихся под давлением антибиотиков.

Понимая, как происходят мутации, исследователи могут лучше понимать и разрабатывать терапевтические средства для борьбы с устойчивыми инфекциями. Доктор Альмагро-Морено также рассматривает факторы окружающей среды, такие как загрязнение и потепление океанов, как возможные причины появления устойчивых бактерий.

«Мы изучаем генетическое разнообразие популяций окружающей среды, включая изоляты прибрежной Флориды, чтобы разработать новый подход к пониманию того, как развивается устойчивость к противомикробным препаратам», — пояснил исследователь.

Понимание бактерий, вызывающих холеру, острое диарейное заболевание, связанное с зараженной водой и пищевыми продуктами, имеет глобальные последствия. От этой болезни страдают до 4 миллионов человек во всем мире, а тяжелые случаи могут привести к смерти в течение нескольких часов.

Эксклюзивный перевод

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Ученые выяснили, какие врачи чаще всего прибегают к назначению антибиотиков

323 Ученые из СибГМУ провели исследование, в ходе которого выяснили, какие врачи в России чаще …