Кристоф Бургштедт / Shutterstock

В то время как наша иммунная система и антибиотики отлично справляются с задачей борьбы с опасными для жизни инфекциями, появление устойчивость к антибиотикам быстро затрудняет лечение распространенных инфекций, которые когда-то легко лечились. Устойчивость к антибиотикам возникает, когда бактерии развиваются и выживают при лечении, предназначенном для их устранения, а затем воспроизводят или передают эту устойчивость другим бактериям.

В настоящее время проводится множество исследований, чтобы найти способы предотвратить распространение устойчивости к антибиотикам. Но есть еще много вопросов, на которые у исследователей нет ответов. Один из таких вопросов - знать, как сопротивление развивается внутри человека в реальном времени. Знание того, что происходит в организме во время инфекции, может помочь нам разработать более эффективные методы лечения устойчивости к антибиотикам.

В нашей Недавно опубликованное исследование, мы исследовали бактериальную популяцию в легких пациента интенсивной терапии, у которого была легочная инфекция, вызванная обычным типом бактерий, Синегнойной палочки. Мы смогли наблюдать в режиме реального времени, как быстрая эволюция устойчивых к антибиотикам бактерий, наряду с действием иммунной системы, были важны для определения исхода инфекции пациента.

Мы использовали ряд методов и экспериментов, которые измеряли рост бактерий и любые изменения устойчивости к антибиотикам, которые произошли во время инфекции. Мы объединили эти эксперименты с методами секвенирования генома, чтобы выявить изменения в генетическом коде бактерий. Это рассказало нам, как развиваются бактерии и развилась ли у них устойчивость к антибиотикам.

Мы также измерили количество молекул иммунной системы, присутствующих в легких, которые, как известно, борются с Синегнойной палочки. Образцы из легких анализировались каждые несколько дней, что позволяло фиксировать с высоким разрешением происходящие изменения. Это показало с беспрецедентной детальностью, как иммунная система играет роль в подавлении развития устойчивых к антибиотикам бактерий.

Мы обнаружили, что бактерии в легких стали очень устойчивыми к одному из антибиотиков, используемых для их устранения. Эти бактерии выработали устойчивость за счет мутации и модификации компонентов своей клеточной стенки (внешнего слоя, окружающего клетку). Было обнаружено, что некоторые бактерии даже изменили точку входа в клеточную стенку, используемую антибиотиками для их уничтожения. Другие же модифицировали структурный элемент этого слоя.

Изменение точки входа значительно увеличило устойчивость к антибиотикам, но также сделало бактерии менее пригодными для жизни. В результате они стали расти медленнее. Эти высокоустойчивые бактерии быстро исчезли из популяции после окончания лечения антибиотиками, их заменили более приспособленные и быстрорастущие родственники.

Но бактерии, которые изменяли только структурный элемент своей клеточной стенки, имели повышенную устойчивость к антибиотикам - без ущерба для их выживания. Фактически, они смогли расти быстрее. Если бы эти бактерии передались другому человеку, они могли бы вызвать инфекции, которые труднее лечить антибиотиками. Эти бактерии остались в легких - даже после того, как их менее приспособленные родственники были заменены.

Иммунная система

Вот где действительно важна иммунная система.

До того, как человека начали лечить антибиотиками, мы обнаружили, что популяция бактерий, вызывающих инфекцию, уже начала сокращаться. Это показало нам, что иммунная система выполняет свою работу. Это также сделало антибиотики более успешными, поскольку они эффективнее воздействуют на небольшие популяции бактерий.

Однако бактериальная инфекция снова появилась примерно через 11 дней после ее последнего обнаружения - и с мутантами, устойчивыми к антибиотикам. Первое время иммунная система работала вместе с антибиотиками. На этот раз новых антибиотиков не вводили, и наше исследование показало, что иммунная система способна бороться с инфекцией самостоятельно.

Важно отметить, что это показало, что естественный иммунитет способен уничтожить популяцию устойчивых к антибиотикам бактерий, появившихся после первого курса лечения антибиотиками.

Мы не можем быть на 100% уверены, передавались или не передавались мутантные бактерии другим людям, но чем меньше бактерии остаются в легких на высоком уровне, тем меньше вероятность их передачи. Такие инфекции могут передаваться через кашель пациента, изгнание бактерий из легких и т. Д.

Наши результаты показывают, что естественный иммунитет может подавлять резистентность во время инфекции и ограничивать передачу резистентных штаммов от одного пациента к другому. В будущем использование этой ссылки может помочь нам в разработке новых терапевтических средств против вредоносных бактерий и может помочь нам лучше предотвратить распространение устойчивых к антибиотикам бактерий.

Об авторах

Рэйчел Уитли, Научный сотрудник по эволюции бактерий, Оксфордский университет и Хулио Диас Кабальеро, Научный сотрудник по микробной геномике, Оксфордский университет

Похожие книги:

Тело ведет счет: мозг, разум и тело в исцелении травмы

Бессель ван дер Колк

Эта книга исследует связи между травмой и физическим и психическим здоровьем, предлагая идеи и стратегии для исцеления и восстановления.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Дыхание: новая наука об утерянном искусстве

Джеймс Нестор

Эта книга исследует науку и практику дыхания, предлагая идеи и методы для улучшения физического и психического здоровья.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Парадокс растений: скрытые опасности «здоровой» пищи, вызывающие болезни и увеличение веса

Стивен Р. Гандри

Эта книга исследует связи между диетой, здоровьем и болезнями, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Код иммунитета: новая парадигма настоящего здоровья и радикального омоложения

Джоэл Грин

Эта книга предлагает новый взгляд на здоровье и иммунитет, опираясь на принципы эпигенетики и предлагая идеи и стратегии для оптимизации здоровья и старения.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Полное руководство по голоданию: исцелите свое тело с помощью прерывистого, чередующегося и длительного голодания

д-р Джейсон Фанг и Джимми Мур

Эта книга исследует науку и практику голодания, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.