Бактерии могут отбрасывать повреждения, чтобы выжить после лечения антибиотиками

Персистеры — это бактерии, которые выживают после лечения антибиотиками, впадая в спящее, устойчивое к препаратам состояние. Позже они могут "проснуться" и продлить инфекцию. Эти клетки не обладают генетической устойчивостью, а просто "прячутся" от лечения.

Загадка пробуждения

Исследователи из Университета Джорджии и Университета Эмори сосредоточились на ключевом вопросе: как персистеры пробуждаются? Ранее считалось, что они "просыпаются" случайным образом.

Метод и открытие

Используя микроскопию с интервальной съемкой (single-cell time-lapse microscopy), ученые наблюдали за тысячами отдельных клеток. Они обнаружили, что персистеры пробуждаются с ускоренной скоростью после лечения антибиотиком.

Это противоречило устоявшемуся мнению, что спящие клетки "не замечают" антибиотик. Оказалось, что препарат все же наносит им повреждения: чем больше доза антибиотика, тем медленнее они просыпаются.

Механизм выживания

Наиболее удивительным открытием стало то, что многие персистеры, по-видимому, отбрасывают полученные повреждения. Создавалось впечатление, что часть клеток жертвует собой, позволяя группе выжить и образовать колонии. Этот процесс был назван клеточным разделением (cellular partitioning).

Универсальность явления

Исследователи наблюдали такое поведение у различных патогенов: Escherichia coli, Salmonella enterica, Pseudomonas aeruginosa и Klebsiella pneumoniae. Несмотря на разные механизмы устойчивости, все они демонстрировали разделение при пробуждении.

Значение

Это указывает на возможный негенетический механизм, позволяющий бактериям выживать у пациентов. Наблюдение явления как в лабораторных, так и в случайных клинических образцах позволяет предположить, что оно может быть важной причиной неудач лечения, даже при отсутствии у бактерий генетической резистентности.