Бактерия, которая распространяет устойчивость к антибиотикам

Устойчивость к антибиотикам распространяется по всему миру. Новое исследование выявило тревожный альтернативный путь распространения резистентности: микроорганизм, который передает свою устойчивость другим живым бактериям.

В июне 2012 года у 35-летнего пациента из Сан-Паулу диагностировали кожный рак и потенциально смертельную бактериальную инфекцию — супербактерию MRSA (метициллин-резистентный Staphylococcus aureus). После лечения антибиотиками инфекция вернулась. Врачи применили "последнюю линию обороны" — мощный антибиотик ванкомицин. К августу этот штамм MRSA стал устойчивым и к нему.

Ученые обнаружили, что MRSA приобрел резистентность не через простую мутацию, а получив крупный фрагмент новой ДНК с инструкциями для белков, защищающих от антибиотика. Источником этой ДНК стала бактерия Enterococcus faecalis.

Роль Enterococcus faecalis

E. faecalis — комменсальная бактерия ("хорошая бактерия"), живущая в кишечнике. Однако у пациентов с ослабленным иммунитетом, проходящих лечение антибиотиками, она может процветать, так как обладает естественными механизмами устойчивости.

Горизонтальный перенос генов

Когда бактерии сближаются, они могут обмениваться информацией через ДНК — это горизонтальный перенос генов. E. faecalis и другие супербактерии обмениваются генами, позволяющими выживать под действием антибиотиков.

E. faecalis эволюционировал дальше, став одним из главных распространителей устойчивости. Он пожертвовал системой защиты CRISPR-cas9, которая позволяет бактериям уничтожать чужеродную ДНК. Эта рискованная стратегия позволила бактерии приобретать и передавать огромные массивы генетической информации, включая устойчивость к ванкомицину, которую она передала MRSA.

Важность понимания и борьбы

Антибиотики критически важны для современной медицины. Борьба с устойчивостью к ним — одна из самых насущных проблем.

Понимание E. faecalis имеет первостепенное значение, но большая часть его естественной устойчивости остается загадкой. Бактерия часто имеет "запасной план": если удалить один участок ДНК, отвечающий за устойчивость, часто найдется другой, выполняющий ту же функцию.

Участок ДНК без резервных копий стал бы идеальной мишенью для лекарств. В лаборатории можно идентифицировать такие ключевые фрагменты, постепенно удаляя сегменты ДНК. Это приближает нас к цели — нейтрализовать этого опасного opportunist-патогена и "удалить дилера из игры".