Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Антибиотики ускоряют рост бактерий

Пытаясь устоять перед антибиотиком, кишечная палочка начинает размножаться в три раза быстрее.



Антибиотики ускоряют рост бактерий
Кишечная палочка под электронным микроскопом

Мы знаем, что антибиотики действуют против бактерий, однако часто бывает так, что бактерии приспосабливаются к антибиотикам. И тогда биологам и медикам приходится искать новые вещества, которые бы действовали на бактерий. Ища такие вещества, крайне полезно знать, как вообще проявляется лекарственная устойчивость, как развивается и от чего зависит.

Исследователи из Эксетерского университета экспериментировали с кишечной палочкой и антибиотиком доксициклином из группы тетрациклинов, которые тормозят на биосинтез белка в бактериальных клетках. Кишечная палочка после обработки доксициклином, как и ожидалось, стала устойчивой к антибиотику, но, кроме того, бактерии начинали расти быстрее, и в результате их колонии оказывались в три раза больше, чем колонии бактерий, не отведавших доксициклина. Способность к ускоренному росту сохранялась и после того, как антибиотик убирали из питательной среды.

Адаптации бактерий к окружающей среде, с ее неблагоприятным фактором – самый наглядный пример того, как работает естественный отбор: благодаря тому, что бактерии размножаются с огромной быстротой, в их популяции довольно скоро закрепляются индивидуумы (если так можно сказать об одноклеточных) с подходящими мутациями, позволяющими выжить в новых условиях.

Вот и сейчас авторам работы удалось найти в геноме доксициклин-устойчивых кишечных палочек две зоны, в которых произошли крупные изменения. Во-первых, бактерии обзавелись дополнительными молекулярными насосами, выкачивающими антибиотик из клетки (впрочем, это «ноу-хау» наблюдали много раз и раньше, и у разных видов микроорганизмов).

Во-вторых, из генома кишечных палочек исчезли куски, соответствующие «спящему» вирусу. Многие вирусы могут встраивать себя в ДНК хозяина, да так в ней и оставаться, переходя из поколения в поколение и пребывая в неактивном состоянии. Вирусные гены могут даже в чем-то пригодиться клетке – например, кишечная палочка с их помощью запускает процесс саморазрушения. Зачем ей это нужно?

Дело в том, что когда бактерии растут на твёрдом субстрате, они формируют так называемые биоплёнки, в которых бактериальные клетки погружены в особое межклеточное вещество – матрикс. Биопленка очень прочно держится на поверхности субстрата и очень устойчива к физическим и химическим воздействиям. Молекулы биопленочного матрикса высвобождаются из разрушающихся клеток, так что, саморазрушаясь, бактерии помогают росту колонии.

Но сейчас кишечных палочек выращивали в жидкой среде, где сформировать биопленку было просто невозможно. Зато, избавившись от вирусных генов саморазрушения, бактерии увеличили «рождаемость»: ведь если клетка не погибла, она начнет делиться и увеличит численность колонии – что особенно своевременно, когда вокруг плавает опасный антибиотик.

Полностью результаты исследований опубликованы в Nature Ecology & Evolution. Конечно, у бактерий есть и другие способы приобрести лекарственную устойчивость и приумножить собственную численность, несмотря на терапию. Однако в некоторых случаях (и особенно – в случае патогенных штаммов кишечной палочки) лечение может стать более эффективным, если мы научимся учитывать обе молекулярно-генетические уловки, о которых только что шла речь.

По материалам Phys.org.

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник

Tags: антибиотики, бактерии, биотехнология, генетика, инфекции, исследования
Subscribe

Posts from This Journal “антибиотики” Tag

Buy for 20 tokens
Глядя на своих детей, каждый из нас рад и спокоен, когда они здоровы, когда смеются, бегают, играют. Когда им не больно. Но есть те, кто видит боль своих детей каждый день, боится отвести глаза, чтобы не потерять своего ребенка, борется за его жизнь. Ирина и Николай Османовы просят Вас о…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments