Бактеріальна резистентність почала розвиватися сотні мільйонів років тому

Ентерококк під електронним мікроскопом.

Ентерококки, що представляють собою один з найпоширеніших різновидів так званих «надінфектів», інфекційних агентів, резистентних до більшості існуючих антибіотиків, відбулися від бактерій, що жили на нашій планеті 450 млн років тому. Тобто, задовго до появи динозаврів, в ті часи, коли перші тварини тільки почали виповзати на сушу. До такого висновку прийшли автори дослідження, що проводилося на базі Інституту Бродів (Broad Institute), спільного проекту Массачусетського технологічного інституту (Massachusetts Institute of Technology) і Гарвардського університету (University of Harvard).

Резистентність бактерій до антибіотиків сьогодні - одна з найсерйозніших глобальних проблем громадської охорони здоров'я. Деякі мікроорганізми, які отримали назву надінфектів, несприйнятливі практично до всіх антибактеріальних препаратів. Особливо гостро ця проблема стоїть у лікарнях, де внутрішньолікарняними інфекціями заражається близько 5% пацієнтів. Вчені по всьому світу намагаються знайти рішення, використовуючи для цього різні методи. Наприклад, дослідники з Інституту Броудів вирішили зазирнути в «родовід» надінфектів, сподіваючись відшукати там інформацію, яка допомогла б впоратися з полірезистентними бактеріями.

"Аналізуючи геном і поведінку сучасних ентерококів, ми змогли" звернути час назад "і побачити, як ці мікроорганізми сформувалися, ставши такими, які вони є зараз, - розповідає співавтор дослідження Ешлі Ерл (Ashlee Earl), керівник Групи бактеріальної геноміки (Bacterial Genomics Group) в Інституті Бродів. - Якщо зрозуміти, як зло, можна, в середину, що можна, у, можна, на властивості, що можна, можна, у, у, можна, можна, на вибачити. Передбачити, як бактерії адаптуватимуться до антибіотиків, антибактеріального милу, дезінфектантів та інших речовин, створених, щоб контролювати поширення мікробів ".

Картина, яку дослідники зібрали під час роботи, відсилає нас до зорі життя. Бактерії з'явилися на Землі близько 4 млрд років тому. Відтоді вони населяють нашу планету, в тому числі - її моря і океани. 543 млн років тому у світовому океані з'явилися перші тварини - і бактерії навчилися жити всередині них і на поверхні їх тіл. Деякі бактерії стали захищати своїх господарів і служити їм, в той час як інші почали викликати захворювання. Так триває й донині. Коли тварини виповзли на сушу приблизно через 100 млн років після свого виникнення, вони взяли мікробів із собою.

Автори дослідження, опублікованого у виданні Cell, встановили, що всі види ентерококів, у тому числі ті, які ніколи не жили в лікарнях, стійкі до висихання, голодування, а також деяких видів дезінфектантів і антибіотиків. Оскільки ентерококи виявляються в ЖКТ більшості (якщо не всіх) нині існуючих тварин, вчені припустили, що ці мікроби населяли і шлунково-кишковий тракт вже зниклих представників тваринного царства, наприклад динозаврів. Порівняння бактеріальних геномів підтвердило цю гіпотезу. Більш того, дослідникам вдалося встановити, що нові види ентерококів з'являлися відразу після виникнення нових різновидів тварин - наприклад сухопутних.

Бактерії, що населяють ЖКТ морських тварин, наприклад риб, виділяються безпосередньо в океан. Одна крапля морської води містить близько 5000 переважно нешкідливих мікроорганізмів. Ці бактерії опускаються на дно в багаті мікроорганізмами осадові відкладення, де їх негайно поїдають хробаки, молюски та інші морські смітники. Потім ці тварини стають здобиччю риб - і бактерії продовжують циркулювати по описаному колу.

На суші справа йде інакше. Мікроорганізми виділяються з екскрементами тварин, висихають і, як правило, гинуть. Але не ентерококи. Ці бактерії відрізняються надзвичайною стійкістю до висихання і нестачі їжі - якості, які допомагають ентерококам виживати як в дикій природі, так і в лікарнях.

«Тепер ми знаємо, які гени були отримані ентерококами сотні мільйонів років тому, тоді, коли ці бактерії отримали стійкість до висихання, а заодно і до впливу дезінфектантів і антибіотиків, які атакують клітинну мембрану», - розповідає провідний автор дослідження Майкл Гілмор (Michael Gilmore), керівник Гарвардського інституту інфекційних захворювань (Harvectard Gilmore), керівник Гарвардського інституту інфекційних захворювань.

"Метою наших досліджень стане розробка нових типів антибіотиків і дезінфектантів, що впливають безпосередньо на ентерококів. Вони повинні перестати бути загрозою для госпіталізованих пацієнтів ", - додає співавтор роботи Франсуа Лебретон (Francois Lebreton).