Здатність мікроорганізмів виживати під час лікування антибіотиками є однією з головних проблем сучасної медицини.
Ефективність антибіотиків знижується із-за здатності бактерій виробляти стійкість до антибіотиків. Бактерії досягають цього шляхом конкретних організмів, заснованих на молекулярній структурі і функціях того чи іншого препарату.
Дослідники Єврейського університету в Єрусалимі (the Hebrew University of Jerusalem) спробували передбачити інший еволюційний процес і слідувати йому в реальному часі. Використовуючи кількісний підхід фізиків, вчені розробили експериментальну модель вимірювання бактеріальної відповіді на антибіотики і побудували математичну модель цього процесу.
Читайте також: Антибіотики через 10 років стануть не потрібні
Вони припустили, що щоденна тригодинна доза дозволить бактеріям передбачити надходження ліки і на це час увійти в стан спокою, щоб вижити. Дослідження проводилося під керівництвом Наталі Балабан (Nathalie Balaban), професора Ракахского інституту фізики (the Racah Institute of Physics). Воно опубліковано 25 червня в журналі «Nature».
Щоб перевірити свою гіпотезу, дослідники постачали антибіотики популяціям бактерій щодня в 3 години. Через 10 днів вони помітили, що бактерії почали використовувати іншу тактику виживання. При впливі повторюваних циклів лікування антибіотиками, бактерії адаптувалися до тривалості дії препаратів, залишаючись у стані спокою під час усього періоду лікування.
Результати показали, що бактерії можуть еволюціонувати протягом декількох днів. Вперше було виявлено, що бактерії можуть встановлювати біологічний таймер, щоб пережити дію антибіотиків. Для подальшої перевірки дослідники доставляли ліки в популяції 3 бактерій через 3,5 і 8 годин. Помічено, що кожна з популяцій адаптувалася до дії антибіотиків. Тепер, коли вчені виявили мутацію, вони хочуть зібрати клінічні дані, щоб знайти нові способи уповільнити еволюцію бактерій.