Ошибка, стоящая жизни: в рецидивах инфекций виноваты вовсе не резистентные бактерии

Исследование, проведенное под руководством профессора Дирка Буманна из Биоцентра Базельского университета, предполагает, что большинство бактерий Salmonella в инфицированных тканях не являются персистирующими, а просто находятся в состоянии нехватки питательных веществ, пишет Drug targer review.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

"Вопреки широко распространенному мнению, неэффективность антибиотиков не вызвана небольшим подмножеством персистирующих бактерий", — пояснил Буманн. "Нам удалось продемонстрировать, что стандартные лабораторные тесты на устойчивость к противомикробным препаратам дают неверные результаты, создавая ложное впечатление о небольшой группе особо устойчивых персистеров". Исследование показало, что естественная реакция организма на инфекцию — снижение доступности питательных веществ — заставляет бактерии расти медленнее, поэтому их труднее уничтожить с помощью антибиотиков.

Используя модели инфекций на мышах и лабораторное моделирование тканей, исследователи заметили, что антибиотики были значительно менее эффективны, когда бактерии были лишены питательных веществ. Команда Буманна обнаружила, что медленно растущие бактерии дольше выживают в таких условиях, поскольку большинство антибиотиков действуют на активный рост бактерий. "В условиях нехватки питательных веществ бактерии растут очень медленно", — отметил Буманн. "Сначала это может показаться хорошим, но на самом деле это проблема, потому что большинство антибиотиков лишь постепенно убивают медленно растущие бактерии". Это открытие ставит под сомнение десятилетия исследований, направленных на уничтожение персистирующих клеток, а не на решение проблемы выживания бактерий в бедной питательными веществами среде.

Ключевым аспектом исследования было отслеживание реакции бактерий на антибиотики в режиме реального времени — подход, который не был широко использован в предыдущих исследованиях. "Мы продемонстрировали, что почти вся популяция Salmonella выживает после лечения антибиотиками в течение длительного времени, а не только небольшое подмножество гиперустойчивых персистеров", — сказал доктор Джозеф Фанус, первый автор исследования. Команда также обнаружила, что стандартные методы тестирования антимикробных препаратов недооценивают выживаемость бактерий, что приводит к ложному предположению, что только несколько персистирующих клеток ответственны за неудачу лечения.

Эти результаты могут привести к серьезным изменениям в исследованиях антибиотиков и стратегиях лечения. Вместо того чтобы сосредоточиться на борьбе с персистерами, исследователи теперь могут изучать способы сделать бактерии более восприимчивыми к антибиотикам, изменяя их питательную среду. "Наша работа подчеркивает важность изучения поведения бактерий и действия антибиотиков вживую и в физиологических условиях", — говорит Буманн. Он считает, что анализ одноклеточных в режиме реального времени станет стандартным инструментом в ближайшем будущем, чтобы лучше понять, как бактерии выживают при лечении антибиотиками.

Устойчивость к антибиотикам остается растущей глобальной проблемой здравоохранения, и Всемирная организация здравоохранения предупреждает, что она может привести к 10 миллионам смертей в год к 2050 году, если не будут найдены новые решения. Исследования, подобные этому, проводимые в рамках программы "Антирезист" Швейцарского национального центра компетенции в области исследований, имеют решающее значение для разработки более эффективных методов лечения. Переключив внимание с персистеров на механизмы выживания, основанные на питательных веществах, ученые смогут найти новые способы повысить эффективность антибиотиков и снизить риск повторного заражения.