Давайте поговоримо про антибіотики і про те, чому приймати їх потрібно строго за призначенням лікаря. Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) внесла проблему появи бактерій, стійких до антибіотиків в список серйозних загроз, що стоять перед людством. Стійкість до антибіотиків сьогодні є причиною смерті близько 700 000 осіб в рік, при цьому ускладнює лікування численних інфекцій, включаючи пневмонію, туберкульоз та гонорею. Якщо вчені знайдуть спосіб боротьби з цими бактеріями, число жертв від захворювань, які можна лікувати, може скласти 10 мільйонів смертей на рік вже до 2050 року.
Чому з’явилися бактерії, стійкі до антибіотиків?
Поширене використання антибіотиків у всьому світі багато в чому пов’язано з появою стійких до антибіотиків бактерій, які тепер являють собою одну з найбільш серйозних загроз для здоров’я. Бактерії, як і інші організми на нашій планеті, прагнуть вижити за будь-яку ціну. Після відкриття пеніциліну життя багатьох бактерій істотно ускладнилося. Щоб продовжити своє існування, деякі бактерії придбали стійкість до антибіотиків шляхом змін у геномі.
Сьогодні, деякі бактерії здатні навіть руйнувати антибіотики. Також вони припинили зростання і ділення. Подібна поведінка бактерій ускладнює їх виявлення для імунної системи. Однак нове дослідження учених, опубліковане в журналі Nature, зосереджене на маловідомому способі, який бактерії використовують для досягнення стійкості до антибіотиків. Дослідникам вдалося показати, що бактерії можуть змінювати форму в організмі людини, щоб уникнути впливу антибіотиків — цей процес не вимагає генетичних змін, сприяючи розмноженню бактерій.
Як антибіотики вбивають бактерії?
Практично всі бактерії оточені структурою, яка називається клітинною стінкою. Стінка схожа на товсту оболонку, що захищає бактерії від впливів ззовні. Також стінка надає бактеріям правильну форму (наприклад, палички або сфери) і допомагає їм ефективно ділитися. А от клітини людини такою «оболонкою» не володіють. З-за цього імунна система легко розпізнає небезпечні бактерії — їх клітинна стінка сильно відрізняється від всіх інших клітин. З тієї ж самої причини, клітинна стінка є мішенню для найбільш часто використовуваних антибіотиків, наприклад пеніциліну. Таким чином, антибіотики, робота яких спрямована на пошук бактерій з «оболонкою», можуть вбивати бактерії, не завдаючи людині ніякої шкоди.
Однак, вченим відомо про бактерії, здатних виживати без клітинної стінки. Якщо навколишні умови здатні захистити бактерію від агресивного впливу навколишнього середовища, бактерії можуть перетворитися на так звані «L-форми», тобто без клітинної стінки бактерії. Такі бактерії були виявлені в 1935 році мікробіологом Еммі Клиенбергер-Нобель і отримали назву на честь Інституту профілактичної медицини Лістера.
На відео показано, як бактерії, що змінюють свою форму.
Для створення захисного для бактерій середовища в лабораторії, вчені часто використовують цукор. Подібні зміни всередині людського організму, як правило, викликають антибіотики, які впливають на клітинну стінку бактерій або певні імунні молекули, наприклад лізоцим — вона допомагає захистити очі від бактеріальних інфекцій і присутня в сльозі. Бактерії без клітинної стінки часто стають крихкими і втрачають форму. Однак вони також стають частково невидимими для нашої імунної системи і тому повністю стійкі до всіх типів антибіотиків, дія яких спрямована на пошук і знищення бактерій з клітинною стінкою.
Вчені давно підозрювали, що зміна форми бактерій може сприяти рецидивуючим інфекціям, допомагаючи бактеріям ховатися від імунної системи і протистояти антибіотикам. Однак, докази цієї теорії було дуже важко знайти з-за невловимої природи L-форм і відсутність відповідних методів для їх виявлення.
В якому середовищі бактерії змінюють форму?
У дослідженні розглянуто види бактерій, пов’язані з рецидивуючими інфекціями сечовивідних шляхів (ІСШ). Було встановлено, що багато видів бактерій, у тому числі кишкова паличка і ентерокок, можуть вижити у вигляді L-форм в організмі людини. Вчені виявили ці бактерії, використовуючи флуоресцентні зонди, розпізнавальні бактеріальну ДНК.
У ході дослідження вчені перевірили зразки сечі літніх пацієнтів з рецидивуючими ІСШ, вирощуючи їх у чашці Петрі з високим вмістом цукру. Це середовище не тільки допомогло захистити бактерії, але також ізолювало бактерії L-форми, які були присутні у зразках. Фахівці відзначають, що згідно з результатами дослідження, антибіотики необхідно тестувати в умовах, схожих з умовами в організмі людини. Ті умови, які нині використовуються в медичних лабораторіях, не забезпечують достатнього захисту для виживання бактерій делікатних L-форм.
Фахівці сподіваються, що отримані результати в майбутньому допоможуть знайти спосіб боротьби із стійкими до антибіотиків бактеріями. Комбінування активних антибіотиків клітинної стінки з антибіотиками, які вбивають L-форми, може стати одним зі способів боротьби з інфекціями. Так що наша битва з бактеріями триває.
Натхнення: hi-news.ru