Бактерии могут изменять свою форму, теряя клеточную стенку, чтобы стать незаметными для антибиотиков в организме человека. Это открытие сделали ученые из Ньюкаслского университета (Великобритания). Новость появилась на сайте университета, результаты работы представлены в журнале Nature Communications.
В своем исследовании ученые использовали образцы бактерий, которые встречаются у пациентов пожилого возраста с рецидивирующими инфекциями мочевыводящих путей (ИМП). Они увидели, что бактерии в присутствии антибиотиков часто избавляются от клеточной стенки, которая является мишенью для многих препаратов. Бактерии или совсем избавляются от этой оболочки, или «прячут» ее внутрь себя – и благодаря этому становятся невидимыми для своих врагов.
Ведущий автор работы, доктор Катаржина Мицкевич (Katarznya Mickiewicz), исследователь из Ньюкаслского университета, привела такое сравнение. Представьте, что бактерии одеты в куртку с высокой посадкой. Эта куртка – клеточная стенка. Она придает бактериям правильную форму (например, форму палочки или сферы), делая их сильными и защищенными. В то же время «куртка» делает их очень заметными, особенно для иммунной системы человека и антибиотиков, таких как пенициллин.
Поэтому в качестве камуфляжа бактерии скидывают «куртку» и используют другую форму – латинской буквы L. В этой L-форме бактерии хрупкие и слабые, но некоторые все же выживают, прячась в организме человека. Иммунная система и антибиотики теряются и не могут признать в L-образных бактериях свою мишень.
Текущее исследование показало, что L-формы различных видов бактерий, которые обычно ассоциируются с ИМП, включая E.coli, Enterococcus, Enterobacter и Staphylococcus, были обнаружены у 29 из 30 пациентов, вовлеченных в исследование.
Во время работы ученые также впервые запечатлели на видео, что бактерии L-формы повторно формируют клеточную стенку после того, как антибиотик вывелся из организма. И преображение происходит всего за пять часов. Эту способность бактерий исследователи наблюдали не только в лабораторных условиях, но и в живом организме: в прозрачных рыбках данио.
Доктор Мицкевич объяснила: «У здорового пациента это, вероятно, будет означать, что оставшиеся бактерии L-формы будут уничтожены иммунной системой их хозяев. Но у ослабленного организма или у пожилого пациента, как в нашем эксперименте, бактерии L-формы могут выжить. Затем они могут реформировать клеточную стенку, и пациент снова столкнется с другой инфекцией. И это может быть одной из основных причин, почему мы встречаем людей с рецидивирующими ИМП».
Открытие поможет врачам в поиске новых способов лечения. Например, они смогут комбинировать два препарата: один антибиотик, который атакует клеточную стенку, и другой – для любых скрытых бактерий L-формы, который направлен на РНК или ДНК внутри бактерии или даже на мембрану их клеток.
[Фото: Newcastle University, UK]
