Мультирезистентность к антибиотикам: почему бактерии так эффективны

В статье, которая будет опубликована в Science, команды из Института Пастера и Университета Лиможа, совместно с CNRS и Inserm, впервые расшифровали молекулярный механизм, позволяющий бактериям приобретать мультирезистентность к антибиотикам и даже адаптировать эту резистентность к окружающей среде. Это открытие подчеркивает сложности, с которыми столкнутся стратегии общественного здравоохранения в борьбе с проблемами, создаваемыми мультирезистентностью.

Мультирезистентность бактерий к антибиотикам — явление, возникшее в 1950-х годах с началом применения этих препаратов. Позже было обнаружено, что гены устойчивости легко захватываются, распространяются и обмениваются между бактериями через систему генетического «копирования и вставки» структур, содержащих эти гены, — интегроны. Однако динамика этих обменов, определяющая развитие мультирезистентности, оставалась неизвестной.

Исследователи из Института Пастера (CNRS, Франция) и Inserm (медицинский факультет в Лиможе) в сотрудничестве с испанскими командами впервые раскрыли, как бактерии приобретают свойства мультирезистентности. Оказалось, что сами антибиотики запускают синтез бактериального фермента, который захватывает гены устойчивости и обеспечивает их экспрессию в интегроне.

Этот фермент также способствует случайной перестройке генов устойчивости внутри интегрона. Порядок этих генов в интегроне определяет приоритет их экспрессии: первые экспрессируются наиболее сильно и придают бактериям соответствующую устойчивость. Последние остаются «молчащими», но сохраняются в резерве. Когда происходит новая перестройка (например, спровоцированная приёмом антибиотика), эти гены могут переместиться на первые позиции и обеспечить бактериям необходимую устойчивость к данному препарату. Бактерии с правильной «комбинацией» генов выживут и обеспечат сохранение потенциала устойчивости из поколения в поколение.

Эта работа показывает, насколько эффективны стратегии адаптации бактерий к антибиотикам как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Она ясно демонстрирует трудности, связанные с бактериальной генетикой, которые будущие меры общественного здравоохранения должны будут учитывать для решения проблемы мультирезистентности.

Источник: The SOS response controls integron recombination, Science, 22 мая 2009 г.