Бактерії стають суперстійкими за добу

Щоб побороти стійкі бактерії, лікарі часто застосовують одночасно два антибіотики (іноді й більше). Деякі лікарі й пацієнти вдаються до цього методу, бо сподіваються, що бактерії, яка зможе впоратися з одним лікарським засобом, боротися одразу з двома різнотипними препаратами буде значно важче. Однак вчені з британського Ексетерського університету вважають, що такий короткочасний виграш може обернутися повною поразкою, бо бактерія дуже скоро перетвориться на суперстійкого паразита.

Метод одночасного використання кількох ліків із різним механізмом дії часто застосовують у медицині. Препарати різної дії  нерідко призначають проти раку й при бактеріальних і вірусних інфекціях. Наприклад, проти бактерій призначають антибіотики, які діють на різних стадіях біосинтезу білка. Вважається, що обробка бактерій антибіотиками двох різних класів – це єдиний спосіб впоратися з відомим метицилін-резистентним золотистим стафілококом (MRSA). При використанні такого методу завжди спостерігається короткочасний позитивний ефект, але що відбувається з бактерією, яка випробувала дію двох антибіотиків?

У золотистого стафілокока зазвичай виробляється стійкість до антибіотиків одного типу, але схоже, що різнотипні ліки також викликають у нього звичку.

Вчені поставили простий експеримент: до кишкової палички  (E. coli) додали одразу два антибіотики – доксициклін із групи тетрациклінів і еритроміцин із групи макролідів. Зазвичай вони використовуються окремо, однак раніші досліди показували, що таке поєднання несе багато користі.

Під час чергових досліджень вчені знову бачили лише користь: у перший день еритроміцин і доксициклін пригнітили зріст бактерій на 95%. Але вже за добу популяція бактерій стала стрімко зростати, не зважаючи на антибіотики. Причому популяція зростала ще швидше, ніж до початку дії препаратів. Уже через півтора дні з часу ослаблення росту кількість мікроорганізмів збільшилася на 500%. Той самий ефект спостерігався при повторних проведеннях експерименту на різних штамах палички з різними співвідношеннями антибіотиків.

У пошуках пояснень, чому так відбувається, вчені проаналізували геном стійких бактерій. Виявилося, що кишкова паличка подвоїла копії генів, які регулюють чотири найголовніші способи боротьби з антибіотиками. Один із основних механізмів викачує підозрілі речовини, які потрапляють у клітини. Тобто під дією антибіотиків бактерії подвоїли кількість «прибиральників». Вчені побудували математичну модель, яка повністю підтвердила результати дослідження: генетичні зміни мали призвести саме до такого інтенсивного зросту колонії бактерій. У популяції з’являлися клітини з подвоєною кількістю генів-«прибиральників», які отримували значну перевагу над іншими клітинами й могли розмножуватися з неймовірною швидкістю.

Намагаючись знищити інфекцію подвійним ударом, ми сприяємо виникненню особливо стійких патогенів. У такому разі доцільніше було б антибіотики не поєднувати, а чергувати. Проте коли йдеться про противірусні препарати, використання техніки подвійного удару має позитивні результати. Дія поєднаних ліків пригнічує вірус значно ефективніше, ніж дія ліків нарізно.

Материал подготовила +Екатерина Свириденко