Найден микроб, который передает устойчивость к антибиотикам другим микроорганизмам

В июне 2012 года 35-летний мужчина из Сан-Паулу попал в больницу. Наряду с диагнозом рак кожи, ему диагностировали смертельную бактериальную инфекцию. Мужчина прошел курс химиотерапии и антибиотиков, но через месяц болезнь вернулась., информирует enovosty.com.

Пациент заразился хорошо известным супермикробом MRSA (метициллин-резистентный золотистый стафилококк). Врачи назначили ему один из антибиотиков "последней линии защиты", мощное соединение ванкомицина. Этот штамм MRSA изначально не обладал естественной защитой от ванкомицина, но к августу того же года стал устойчивым, что сделало лечение абсолютно неэффективным.

Позже ученые обнаружили, что вместо того, чтобы приобретать невосприимчивость к антибиотикам посредством простой мутации, MRSA каким-то образом получил огромный кусок новой ДНК. В этой цепочке нового генетического кода были инструкции для белков, защищающих бактерии от воздействия эффективного ранее антибиотика. 

Антибиотики, которые мы принимаем при болезни, без разбора уничтожают все бактерии, иногда очищая кишечный микробиом от многих полезных обитателей. Но болезнетворные бактерии  изначально оснащены арсеналом механизмов естественной резистентности в своей ДНК, что часто позволяет им выживать.

Обмен информацией

Бактерии могут обмениваться информацией с помощью ДНК-закодированных инструкций. Это называется горизонтальным переносом генов, когда копии ДНК перемещаются из одной клетки в другую. К сожалению, E. faecalis и некоторые другие бактерии также имеют все механизмы для обмена информацией, которая позволяет им выживать при приеме антибиотиков.

Но faecalis пошла еще дальше в своем эволюционном пути, став одним из главных “продавцов” устойчивости к антибиотикам. Одним из защитных механизмов, используемых бактериями для защиты от нежелательного генетического кода, является система CRISPR-cas9, которую ученые также используют для редактирования ДНК. Эта система возникла как средство, позволяющее бактериям разрезать вирусную ДНК на кусочки, прежде чем они причинят им вред.

Faecalis когда-то также  содержала систему CRISPR-cas9, но, что удивительно, пожертвовала своим защитным механизмом, чтобы всякая ДНК могла проникать и оставаться в стенках клетки. Это была рискованная стратегия, но в конечном итоге она оказалась полезной, поскольку открыла для бактерий механизмы для приобретения, а затем передачи участков генетического кода. Именно благодаря этой схеме "забрать-и-передать" бактерии становятся резистентными к антибиотикам.

Антибиотики играют важнейшую роль в современной медицине. Они используются для лечения инфекционных заболеваний, назначаются превентивно после операции и способствуют увеличению средней продолжительности жизни в среднем на 20 лет по всему миру. Это делает борьбу с устойчивостью к антибиотикам одной из самых актуальных проблем, с которыми сталкиваются врачи. Тем не менее, бактерии, такие как E. faecalis, как обнаружили ученые, способны обмениваться участками генетического кода и вырабатывать резистентность к антибиотикам.