Даже новые антибиотики теряют эффективность из-за быстрой адаптации бактерий
Известный своей высокой эффективностью в уничтожении бактерий, включая супербактерий Escherichia coli (E. coli) и золотистый стафилококк (S. aureus), относительно новый антибиотик альбицидин ранее считался решением проблемы устойчивости к антибиотикам. Но не тут то было.
Антибиотики не спасут
Новое исследование, проведенное учеными из Свободного университета Берлина, показало, что, несмотря на новизну, распространенные бактерии уже развивают устойчивость к альбицидину, используя механизм амплификации генов.
Альбицидин действует иначе, чем другие антибиотики. Известный как пептидный антибиотик, он ингибирует ДНК-гиразы, важнейшие ферменты, которые помогают прогрессировать репликации бактериальной ДНК. Ферменты ДНК-гиразы есть у бактериальных клеток, но не у человеческих, что делает их хорошей мишенью для атаки.
Исследователи использовали широкий набор инструментов для изучения механизмов, с помощью которых бактерии становятся устойчивыми к альбицидину, включая секвенирование РНК, анализ белка, рентгеноструктурную кристаллографию и молекулярное моделирование. Они обнаружили, что две бактерии, обычно вызывающие инфекции у людей, Salmonella typhimurium и E. coli, развивали устойчивость к альбицидину при воздействии все более высоких концентраций препарата.
Авторы обнаружили, что источником устойчивости было увеличение числа копий гена STM3175 в бактериальных клетках, которое усиливалось в последующих поколениях по мере размножения клеток — таким образом, бактерии смогли увеличить устойчивость в 1000 раз. Ген кодирует белок, который взаимодействует с альбицидином, защищая бактерии от него.
Исследователи также обнаружили, что один и тот же механизм устойчивости широко распространен как среди безвредных, так и среди патогенных бактерий, включая Vibrio vulnificus, который может вызывать опасные для жизни раневые инфекции, и Pseudomonas aeruginosa, которая может вызывать пневмонию и инфекции крови после операции.