Ученые нашли уязвимость у бактерий, устойчивых к антибиотикам
. Ахиллесовой пятой стала потребность в магнииScience Advances: у супербактерий найдена важная уязвимость, связанная с магнием
Структура рибосомы. Красным цветом помечены наиболее гибкие участки рибосомы, а синим — менее гибкие области
Исследователи Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили слабость у бактерий, устойчивых к антибиотикам (супербактерий). Они выяснили, что антибиотикорезистентность, хоть и помогает выживать, но сопровождается физиологическими ограничениями, которые мешают им доминировать в популяции. Эти выводы были опубликованы в журнале Science Advances, о них рассказывает портал Phys.org.
Исследователи изучили бактерию Bacillus subtilis, чтобы понять, почему ее устойчивые к антибиотикам штаммы не захватывают популяцию. Они выяснили, что ключевую роль в работе рибосом — клеточных структур, отвечающих за синтез белков, — играет магний. Он также важен для молекул аденозинтрифосфата (АТФ), которые снабжают клетки энергией.
Ученые решили сосредоточиться на рибосоме L22, характерной для устойчивых штаммов бактерии Bacillus subtilis. Оказалось, что эта рибосома более зависима от магния, чем ее неустойчивый к антибиотикам аналог. В популяции бактерий возникает «конкуренция» за ограниченные ресурсы магния, и модифицированные штаммы эту конкуренцию проигрывают.
В условиях ограниченного количества магния устойчивые бактерии сталкиваются с серьезными ограничениями в росте и размножении. Это «плата» за способность быть устойчивыми к антибиотикам.
Профессор Гюрол Сюэль из Калифорнийского университета в Сан-Диего заявил, что понимание уязвимостей устойчивых бактерий открывает путь к созданию методов борьбы с заболеваниями. Например, извлечение магния из среды может избирательно подавлять устойчивые штаммы, не влияя на полезные бактерии.
«Мы обнаружили ахиллесову пяту бактерий, устойчивых к антибиотикам. Мы можем воспользоваться этим недостатком, чтобы подавить развитие устойчивости к антибиотикам без лекарств или вредных химикатов», — заявил профессор Гюрол Сюэль.
Бактерии, которые развили устойчивость к антибиотикам и другим противомикробным препаратам, называются супербактериями. Инфекции, вызванные такими бактериями, сложно поддаются лечению, что увеличивает риск осложнений и смертности. Устойчивость развивается из-за чрезмерного или неправильного использования антибиотиков, из-за чего бактерии адаптируются и становятся нечувствительными к действию лекарств.
Устойчивость к антибиотикам — один из главных вызовов современности. По последним оценкам, к 2050 году из-за устойчивых к лекарствам супербактерий могут погибнуть более 39 млн человек. Наибольшее количество смертей от супербактерий в будущем ожидается в Южной Азии, особенно в таких странах, как Индия, Пакистан и Бангладеш.
Ранее вирусолог Виталий Зверев в интервью РБК Life напомнил, что сегодня эффективность антибиотиков сохраняется не более двух-трех лет, а затем микробы приобретают резистентность. Российские ученые работают над созданием препаратов, которые могут бороться с устойчивыми вирусами и бактериями, однако, по словам вирусолога, работа в этом направлении должна быть более масштабной.
Издание Bild предупреждает, что из-за роста устойчивости к антибиотикам мир может вернуться в допенициллиновую эпоху. Антибиотики становятся менее эффективными, а новые препараты разрабатываются крайне медленно. Разработка одного типа антибиотика стоит около $1 млн, а скорость приспособления бактерий к новым лекарствам постоянно увеличивается. Фармкомпаниям просто невыгодно тратить столько ресурсов на разработку препарата, который перестает работать примерно через год.
