Як ранкова кава може послабити дію антибіотиків – дослідження

Кофеїн активує захисні механізми бактерій та знижує дію антибіотиків — до такого висновку дійшла команда під керівництвом професора Анни Рити Брочадо з Вюрцбурзького університету. Дослідження показало: навіть нешкідливі харчові речовини, як-от кава, можуть змінювати поведінку бактерій.

Дослідження оприлюднено на PLOS Biology.

Вчені протестували 94 різні речовини — від ліків до звичайних інгредієнтів харчування. Деякі з них, зокрема кофеїн, спричиняли зміни в бактеріях кишківника, які ускладнювали дію антибіотиків. Це не означає, що антибіотики перестають працювати, але вони починають проникати в клітини гірше.

“Кофеїн запускає каскад подій, що починаються з гена-регулятора Rob і завершуються зміною декількох транспортних білків в E. coli, що, у свою чергу, призводить до зниження засвоєння антибіотиків, таких як ципрофлоксацин”, — пояснила професор Брочадо.

Як це працює

Кишкова паличка, як і багато бактерій, вміє адаптуватися до навколишнього середовища. Вона реагує на хімічні сигнали, активуючи або вимикаючи певні гени. Один з них — Rob — запускає ланцюгову реакцію, внаслідок якої змінюється робота білків-транспортерів, що контролюють проникнення речовин у клітину. Це робить антибіотик менш ефективним.

За словами Крістофа Бінсфельда, аспіранта кафедри мікробіології Вюрцбурзького університету, “наші дані показують, що кілька речовин можуть тонко, але систематично впливати на регуляцію генів у бактерій”.

Ефект не для всіх

Цікаво, що той самий ефект не спостерігався у сальмонели — близького родича кишкової палички. Дослідники припускають, що все залежить від того, як саме різні бактерії регулюють білки, відповідальні за обмін речовин.

Тиха загроза

Кофеїн не створює класичної антибіотикорезистентності. У бактерій не з’являється нових генів, і не відбувається мутацій. Але це так звана “низькорівнева” стійкість — тимчасова, майже невидима, але достатня для того, щоб бактерії могли пережити атаку ліків. І, можливо, з часом здобути справжню резистентність.

Кофеїн не лише активує окремі гени — він змінює цілі білкові ланцюги всередині бактерій, ускладнюючи проникнення антибіотиків. Це висновок другого етапу дослідження німецьких мікробіологів, які вивчали вплив харчових речовин на бактеріальну резистентність.

У центрі уваги вчених — білки-регулятори, які запускають захисні механізми бактерій. Зокрема, MarA, SoxS і Rob. Виявилося, що саме Rob відіграє ключову роль у реакції на кофеїн. Приблизно третина всіх змін у генетичному “налаштуванні” бактерій припадала саме на нього — більше, ніж передбачалося. Хоча зазвичай Rob діє разом з іншими білками, під впливом кофеїну він активувався самостійно.

Зміни — масштабні

Після впливу кофеїну у бактерій E. coli змінилася концентрація понад 200 білків. Серед них — і ті, що відповідають за формування пор зовнішньої мембрани. Зменшення кількості цих пор означає одне: антибіотики мають менше “входів” до клітини, а отже — діють гірше.

Наслідки для лікування

“Такі фундаментальні дослідження впливу речовин, які щодня споживаються, підкреслюють життєво важливу роль науки в розумінні та вирішенні реальних проблем”, — заявила доктор Карла Поллманн, президент Тюбінгенського університету.

Дослідники припускають, що кофеїн — не єдина сполука, здатна змінювати ефективність ліків. Подібний вплив можуть мати енергетичні напої, трав’яні добавки чи інші складові раціону, які поєднуються з медикаментами.

Науковці вважають, що лікарям доведеться враховувати дієту пацієнтів під час призначення антибіотиків. Надалі рекомендації можуть включати не лише дозування, а й конкретні вказівки щодо того, чого слід уникати в їжі й напоях під час лікування.