Антибиотики стали одним из главных достижений медицины, однако их эффективность все чаще оказывается под угрозой: микробы учатся противостоять лекарствам. Особую опасность это представляет для детей с ослабленным иммунитетом — например, для пациентов с онкологическими заболеваниями: в таких случаях бактериальные инфекции способны приводить к тяжелым осложнениям. Ключевым возбудителем серьезных инфекций во всем мире остается бактерия S. pneumoniae: она может вызывать пневмонию, менингит и инфекции кровотока.
Специалисты из Детской исследовательской больницы Святого Иуды изучили, как именно S. pneumoniae удается выживать под воздействием антибиотиков и давления иммунной системы. Оказалось, что устойчивость бактерий не всегда связана с классическими мутациями, делающими их невосприимчивыми к препаратам. Вместо этого популяция использует гибкую стратегию: часть клеток гибнет, а другая часть временно снижает свою активность, переходя в состояние толерантности. Это позволяет популяции сохраняться даже при активной терапии.
По сути, это стратегия выживания на уровне популяции. Если бы все клетки реагировали на антибиотики одинаково, вероятность выживания популяции была бы ниже. Вместо этого мы обнаружили, что, хотя большинство клеток погибает, небольшая их часть временно выживает после воздействия антибиотиков и способствует восстановлению популяции после окончания лечения.
В основе такой тактики лежат изменения в регуляции РНК, в том числе мутации в гене rny, который участвует в деградации РНК. Благодаря этим изменениям часть бактерий переходит в защитное состояние с низкой метаболической активностью: так они минимизируют ущерб от лекарств и могут возобновить рост после завершения курса терапии. Исследователи проследили этот процесс с помощью модели инфекции, позволяющей наблюдать эволюцию S. pneumoniae в организме хозяина.
Результаты работы подчеркивают, что проблема устойчивости к антибиотикам шире, чем считалось ранее: даже при отсутствии классической резистентности лечение может оказаться неэффективным. Открытие механизма толерантности дает новые ориентиры для разработки подходов, способных повысить результативность существующих препаратов. Материалы исследования опубликованы в журнале Cell Host & Microbe.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в дикой природе найден ген устойчивости к антибиотикам.