• Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
565
Лихорадка как фактор формирования устойчивости бактерий к антибиотикам
Физиология
Возбудитель гонореи, устойчивая к антибиотикам бактерия Neisseria gonorrhoeae

Лихорадка как фактор формирования устойчивости бактерий к антибиотикам

Одна из самых актуальных проблем современной медицины – формирование у бактериальных патогенов устойчивости к противомикробным препаратам. Чтобы преодолеть ее, ученые ищут и создают новые антибиотики, однако дело это долгое, трудное и очень затратное. А недавно в экспериментах «в пробирке» удалось найти еще один фактор, влияющий на лекарственную устойчивость бактерий и поддающийся контролю

Антибиотики были изобретены не человеком: эти противомикробные вещества, по сути, являются результатом эволюционного процесса, а именно природной «гонки вооружений». Соединения с противобактериальной активностью продуцируют самые разные организмы: грибы и сами бактерии, а также высшие растения и животные.

Бактерии, в свою очередь, защищаются. Отдельные бактериальные клетки приобретают мутации, благодаря которым новое «химическое оружие» становится для них не опасным – так появляются клоны, устойчивые к конкретным терапевтическим препаратам. И временные масштабы здесь далеко не эволюционные – у больного человека устойчивость к антибиотику может развиться всего за 3 дня!

Одна из стратегий борьбы с развитием лекарственной устойчивости бактерий связана с влиянием на частоту мутаций: чем меньше их будет, тем больше вероятность, что лечение антибиотиками окажется успешным.

«Пустые области» бактериальной колонии в чашке Петри, заселенной золотистым стафилококком, устойчивым к антибиотикам-макролидам, демонстрируют чувствительность бактерии к конкретным антимикробным средствам. © CC BY-NC-ND 2.0/Nathan Reading

Частота мутаций у бактерий не постоянна, а зависит от условий окружающей среды, включая температуру. Связь последней со скоростью мутагенеза можно объяснить разной скоростью протекания биохимических реакций, при этом большинство исследований в этой области оценивали эффект только понижения температуры. Однако известно, что частота мутаций у бактерий может повышаться в стрессовых для них условиях, одним из которых является увеличение температуры.

Ученые из Нидерландов, Германии и Франции изучили влияние умеренно повышенной температуры, соответствующей лихорадочному состоянию человека, на частоту мутаций у кишечной палочки (Escherichia coli). Они культивировали бактерии при 37°C, нормальной температуре тела, и 40°C (лихорадка), а затем обработали их антибиотиками с разным механизмом действия: ципрофлоксацином, рифампицином и ампициллином.

Выяснилось, что при повышении температуры до 40°C частота мутаций, ведущих к развитию устойчивости бактерий к ципрофлоксацину и рифампицину, увеличивалась, а к ампициллину – снижалась.

Исследователи подтвердили такое действие ампициллина в эксперименте, который показал, что при высокой температуре эффективность этого антибиотика повышается. Оказалось, что некоторые мутации, способствующие формированию лекарственной устойчивости бактерий при температуре 37°C, могут просто «не работать» при 40°C. Что касается остальных двух антибиотиков, то, по-видимому, скорость мутаций в этом случае растет в соответствии с общим ускорением биохимических реакций и развитием стрессовых.

Таким образом, при прочих равных условиях вероятность развития устойчивости бактерий к ципрофлоксацину и рифампицину ниже при низкой температуре, тогда как к ампициллину – при высокой.

Эти результаты еще предстоит оценить на людях, так как лихорадка, к примеру, стимулирует работу иммунной системы, что может влиять на найденные закономерности. И это не считая различий в концентрации используемых антибиотиков и их взаимодействия с разными бактериями.

Однако если данные пилотного исследования подтвердятся в клинических исследованиях, то для предотвращения развития бактериальной устойчивости к антибиотику у больных с лихорадкой можно будет рекомендовать использование жаропонижающих препаратов либо назначать противобактериальные средства, эффективно работающие при высоких температурах. Новые стратегии комбинированного применения антибиотиков и средств против лихорадки могут снизить угрозу появления новых лекарственно-устойчивых форм патогенов.

Публикации по теме:

Гражданская наука: охота за антибиотиками

Оксилипины: эволюция биохимического «эсперанто»

Фагобиотики для здоровой жизни

Фото: https://wikidoc.org

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!