Каталог
Категории

Антибиотико-резистентные бактерии – 450 миллионов до нашей эры

Резистентность к антибиотикам является одной из проблем современной медицины. Около 5% всех госпитализированных пациентов сталкиваются с проблемой сверхинфектов - бактерий, которые выработали устойчивость ко всем типам антибиотиков.

В исследовательских лабораториях и медицинских центрах занимаются поиском путей в решении этой проблемы. Врачи назначают комплектное лечение с использованием нескольких антибиотиков. Фармакологические компании организуют экспедиции в самые труднодоступные уголки нашей планеты с целью открыть новые химические соединения.

Группа ученых из Гарвардского и Массачусетского университетов в рамках программы по изучению резистентности бактерий исследуют происхождение и эволюцию энтерококков, одного из сверхинфектов. Новые знания помогут отрыть новые пути в борьбе со страшным врагом.

Один из участников проекта говорит: «Благодаря анализу генома и жизненному циклу современных энтерококков, мы может перевести часы назад и получить цельную картину эволюции бактерий. Понимание того, как микроорганизм прибрел те или иные свойства, помогут изучить все тонкости механизма выработки устойчивости к антибактериальному мылу, антибиотикам, дезинфицирующим соединениям и другим веществам, которые ограничивают распространение микроорганизмов».

История бактерий началась на заре жизни. Они возникли около 4 миллиардов лет назад и с тех пор завоевали практически всю планету, включая водную среду. Первые животные появились в море в кембрийский период 542 миллионов лет назад. Микроорганизмы сразу научились жить на и внутри многоклеточных организмах. Некоторые бактерии защищали и служили доисторическим животным, как это делает здоровая флора в нашем кишечнике. Другие начали вызывать различные болезни.

Сейчас кругооборот бактерий в морской среде выглядит следующим образом. Из животных и рыб кишечная флора выделяется в водную среду. В одной капле морской воды в среднем содержится до 5000 бактерий. Микроорганизмы попадают на морское дно, богатое осадками, где поглощаются червями, моллюсками и другими многоклеточными организмами. В свою очередь они становятся жертвой рыб. Таким образом, микроорганизм постоянно циркулирует в пищевой цепи.

Когда животные выползли на сушу 100 миллионов лет назад, то забрали бактерий с собой. Микроорганизмы, выделенные с фекалиями животного, погибали от пересыхания, пока не выработали механизмы защиты.

Согласно полученным данным, предки энтерококков, лидирующих по устойчивости в госпитальной инфекции, появились 450 миллионов лет назад. За долго до появления динозавров, когда первые живые существа начали делать нерешительные шаги на твердой поверхности.

Все виды энтерококков, включая резистентные штаммы, устойчивы к высыханию и воздействию различных химических веществ. Поскольку обычной средой обитания энтерококков является кишечник большинства сухопутных животных, то возможно предположить с большой дозой достоверности, что они находились в кишечнике всех вымерших многоклеточных животных, включая динозавров. Эту гипотезу подтвердило исследование генетического кода бактерии. Ученые обнаружили, что новые штаммы бактерий появлялись с новыми видами многоклеточных животных. Энтерококки сумели выработать защитные механизмы к негативным факторам, что чрезвычайно помогает им на суше и в борьбе с антибиотиками.

Участник проекта говорит: «Теперь мы знаем, какой генный код приобрели энтерококки за миллионы лет эволюции и как они стали устойчивы к высокой температуре, низкой влажности, дезинфицирующим веществам и антибиотикам. Теперь наша задача создать вещества, которые поражают генетическую первооснову резистентности бактерий, и предупредить вспышки сверхинфектов».

Результаты исследования опубликованы в журнале Cell

Бренды