Снижение кислотности бактерий может помочь в борьбе с устойчивостью к антибиотикам

Учёные из Эксетерского университета разработали новый метод, позволяющий измерять pH отдельных бактериальных клеток до, во время и после лечения антибиотиками.

Исследование, опубликованное в журнале mBio, показало, что клетки Escherichia coli, вызывающие инфекции и способные выжить после лечения антибиотиками (так называемые персистеры), имеют более кислый внутриклеточный pH ещё до начала лечения, по сравнению с клональными клетками, которые погибают.

Персистеры ответственны за хронические бактериальные инфекции и вносят вклад в развитие антибиотикорезистентности — одной из самых серьёзных проблем общественного здравоохранения, которая, по прогнозам, к 2050 году будет уносить около 10 миллионов жизней в год.

Исследовательская группа обнаружила механизмы, позволяющие персистерам поддерживать кислый pH. Измерение генетических свойств этих клеток показало, что за низкий pH ответственны два клеточных процесса: метаболизм триптофана и катаболизм карбоновых кислот.

«Наши данные указывают на то, что манипуляция внутриклеточным pH представляет собой бактериальную стратегию выживания при лечении антибиотиками. Это открывает путь к разработке антибиотиков, которые будут воздействовать на ключевые клеточные компоненты персистеров и снижать их кислотность», — говорит доктор Стефано Пальяра, биофизик из Института живых систем Эксетерского университета.

В настоящее время команда работает над расширением исследования, чтобы выяснить, является ли кислотность клеток ключевым фактором устойчивости у других опасных бактериальных патогенов, таких как Pseudomonas aeruginosa и Burkholderia pseudomallei, а также над поиском лекарственных молекул, способных изменять pH персистеров до лечения антибиотиками.

Исследование «Persister Escherichia coli Cells Have a Lower Intracellular pH than Susceptible Cells but Maintain Their pH in Response to Antibiotic Treatment» было опубликовано 20 июля 2021 года.