Популярный антибиотик помогает бактериям адаптироваться к лечению. Учёные предлагают изменить подход к терапии инфекций
Антибиотики, призванные побеждать инфекции, могут на деле играть на стороне бактерий. Новое исследование показывает, что лечение ципрофлоксацином не только не убивает все патогены, но и помогает некоторым из них выжить и стать сильнее.
Учёные из Rutgers Health обнаружили, что популярный антибиотик, широко применяемый против инфекций мочевыводящих путей, вызывает у бактерий рода Escherichia coli не гибель, а энергетический кризис. Уровень АТФ — универсальной «энергетической валюты» клетки — резко падает. Вместо угнетения роста это запускает цепную реакцию адаптационных механизмов.
«Мы увидели, что при дефиците энергии бактерии не умирают, а наоборот, активизируются»
– Барри Ли, соавтор исследования
Подобное поведение ведёт к образованию так называемых персистентных клеток — «спящих» единичных бактерий, которые выживают при терапии и затем могут спровоцировать повторную волну болезни. Более того, стрессовые условия стимулируют мутации, делая бактерии устойчивыми к тем же препаратам, которые их якобы должны уничтожать.
Эксперименты показали, что при повторных курсах лечения устойчивость к ципрофлоксацину развивалась в четыре раза быстрее у бактерий, переживших энергетический стресс. Аналогичный эффект наблюдался при применении других антибиотиков — ампициллина и гентамицина. Предполагается, что аналогичный механизм может действовать и в отношении туберкулезной палочки.
Эти данные радикально меняют представление о терапии: более высокая доза антибиотика не обязательно лучше, а комбинированное лечение с антистрессовыми компонентами может стать новым стандартом. Исследователи предлагают тестировать препараты на способность вызывать энергетическое напряжение у бактерий, чтобы не способствовать их «обучению».
«Когда мы атакуем бактерии, они превращают это в тренировочный лагерь. Если удастся отключить энергию в этом лагере — мы сможем сохранить эффективность антибиотиков»
– Джейсон Янг, руководитель исследования
Исследование подчёркивает: устойчивость к антибиотикам — не просто результат неправильного применения препаратов, но и следствие сложных биохимических реакций в самих бактериях. Чтобы сохранить действенность лекарств, медицине придётся пересмотреть свои стратегии борьбы.
Источник: Nature Communications