Антибиотики порождают рост колоний вредоносных бактерий
Многие из нас использовали против бактериальных инфекций антибиотики. В рамках очередного исследования медики говорят, что наше мнение об антибиотиках как всего лишь машинах для убийства нужно пересмотреть.
Работа под руководством доцента биологии Элизабет Шонк и аспиранта Рэйчел Блайх не только добавляет новые факты в отношении инфекций, но также может изменить понимание того, почему бактерии вообще вырабатывают антибиотики.
«Долго считалось, что бактерии вырабатывают антибиотики потому, что уничтожают другие бактерии. Нам также известно, что антибиотики могут иметь побочные эффекты, вроде стимуляции образования биоплёнки».
Шонк и её команда показали, что этот побочный эффект — производство биоплёнки — вовсе не побочный эффект, говоря, что бактерии могли эволюционировать для производства антибиотиков, чтобы производить биоплёнки, а не только для получения смертоносных способностей.
Биоплёнки — сообщества бактерий, образующихся на поверхностях, которые стоматологи называют бляшками. Они есть повсюду и зачастую могут оказаться полезны, например, при защите корней растений от патогенов. Но они же способны нанести вред, например, появляясь на медицинских катетерах и питательных трубках пациентов, вызывая заболевания.
«Давно не сюрприз, что многие бактерии образуют биоплёнки в ответ на антибиотики. Это помогает им пережить нападение. Но всегда считалось, что это распространённая реакция на стресс, вид побочного эффекта антибиотиков. Результаты показывают, что это не так. Мы обнаружили антибиотик, который специально активирует образование биоплёнки, и делает это образом, не связанным с его способностью убивать бактерии».
Шонк и её команда ранее сообщали, что бактерии почва Bacillus Cereus стимулируют бактерию сенная палочка создавать биоплёнку в качестве реакции на неизвестный сигнал секреции. Сенная палочка находится в желудочно-кишечном тракте человека и в почве.
Применив масс-спектрометрию, специалисты идентифицированы сигнальное соединение, дающее сигнал к производству биоплёнки в thiocillin — это член класса антибиотиков под названием тиазолил пептидные антибиотики, которые производятся с помощью ряда бактерий.
К тому моменту Шонк и её коллеги знали, что у thiocillin есть две конкретные и различающиеся функции, но не знали, почему и как это работает. Тогда они изменили структуру thiocillin, чтобы устранить активность thiocillin как антибиотика, но не остановить при этом производство биоплёнки.
«Это говорит о том, что антибиотики могут одновременно и независимо вызывать потенциально опасное образование биоплёнки в других бактериях и что эти процессы могут действовать через определённые сигнальные цепи. Это породило дальнейшее обсуждение вопроса развития деятельности антибиотиков, и поскольку некоторые антибиотики используются терапевтически, это может вызвать образование биоплёнки, что имеет далеко идущие последствия для здоровья человека».
