Молекула лекарственной устойчивости может распространяться через бактериальные "сообщества"
Новое исследование показывает, что молекулы ДНК, называемые плазмидами — некоторые из которых защищают бактерии от антибиотиков — могут быстро распространяться через бактериальные "сообщества", обработанные антибиотиками.
Плазмиды находятся внутри бактериальных клеток, иногда замедляя размножение бактерий, но они могут нести гены, которые останавливают действие антибиотиков (так называемая устойчивость к противомикробным препаратам).
Новое лабораторное исследование Университета Эксетера показало, что плазмида, приносящая пользу одному или нескольким видам, распространяется не только через эти виды, но и на другие в сообществе.
Бактериальные сообщества существуют как в окружающей среде, так и в "микробиоме" отдельных организмов, включая человека.
"Очень часто устойчивость к противомикробным препаратам не связана с самой бактерией — она закодирована в плазмидах, которые они несут и могут передавать", — сказал ведущий автор Артур Ньюбери.
"Плазмиды могут перепрыгивать между бактериями, и, хотя большинство из них не вызывают устойчивости, те, которые вызывают, делают нового хозяина мгновенно устойчивым".
"Эти плазмиды становятся полезными, когда присутствуют антибиотики, что является одной из причин, почему устойчивость может появляться и распространяться очень быстро в больницах".
Когда один или несколько видов бактерий получают пользу от наличия плазмиды, плазмида достигает "более высокой плотности" в популяции, что увеличивает вероятность ее распространения на другие виды.
В свою очередь, это увеличивает вероятность передачи плазмиды патогенному (вызывающему заболевание) виду в сообществе — даже если этот вид еще не подвергался воздействию антибиотика.
"Наши результаты показывают, что воздействие антибиотиков на микробные сообщества, включая микробиом человека, может способствовать распространению других генов, кодируемых плазмидами, включая гены устойчивости к противомикробным препаратам", — сказал доктор Дирк Сандерс.
В исследовании использовался сетевой подход — высокоэффективный способ изучения сложных ситуаций, от бактериальных сообществ до пандемий.
Команда уже расширяет это исследование, тестируя больше плазмид и более сложные бактериальные сообщества (включая тесты на то, как плазмиды могут распространяться в сточных водах).
"Существует огромный потенциал для распространения устойчивости к противомикробным препаратам, вызванной плазмидами, в условиях окружающей среды", — пояснил доктор Сандерс.
Статья была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.