Многовековые фекалии рассказали о лекарственно-устойчивых средневековых бактериях

Говоря о лекарственной устойчивости бактерий, мы обычно предполагаем, что устойчивость эта начала развиваться в ХХ веке, когда человек понял силу антибиотиков и стал их использовать против бактериальных инфекций. Но затем несомненные первоначальные успехи сменились настоящей гонкой вооружений: у бактерий проснулась способность к обретению устойчивости к антибиотикам, и теперь учёным приходится в авральном порядке сочинять новые антибактериальные средства, такие, к которым бактерии ещё не приспособились.

Однако дар противостоять антибиотикам включился у бактерий, по-видимому, не в ХХ веке, а намного, намного раньше. Об этом в Applied and Environmental Microbiology пишут исследователи из Марсельского университета (Франция), проанализировавшие вирусную ДНК, которая была найдена в многовековых фекалиях в Намюре (Бельгия).

Раскопки вывели археологов на средневековый, простите, сортир, находившийся на глубине 4 метров; фекалии (копролиты) и вирусы, которые были в них заключены, не контактировали с воздухом как минимум 700 лет, так что загрязнение более или менее современными бактериями и вирусами можно было исключить.

Взяв из недр копролитов образцы для анализа (все операции, разумеется, производились так, чтобы исключить загрязнение современными микробами), учёные обнаружили вирусы, которые после прочитывания ДНК были опознаны как бактериофаги. Вирусы-фаги паразитируют на бактериях, однако для бактерий это не всегда плохо: бывает, что фаги служат переносчиками полезных генов, таская их от одной бактерии к другой. Например, современные вирусы часто несут с собой гены устойчивости к антибиотикам, которые они прихватили у кого-то из хозяев, и иногда бактериальная инфекция становится особенно опасной, пообщавшись с такими вирусами и приобретя эту самую устойчивость.

Оказалось, что точно так же обстояли дела как минимум 700 лет назад. В вирусах из копролитов найдены гены устойчивости к антибиотикам, причём, что называется, в ассортименте. (Кроме того, в фагах обнаружились бактериальные гены, необходимые для метаболизма жиров и аминокислот.) Весь этот генетический материал принадлежал, очевидно, тогдашним желудочно-кишечным бактериям, которым нужно было как-то защищать себя и своё место обитания от чужаков. Антибиотики, как известно, не сугубо человеческое изобретение, и многие бактерии и грибы используют их для междоусобных экологических войн. И если какой-то чужак с антибиотиком посягнёт на мир кишечной микрофлоры, местным бактериям не останется ничего другого, как стать устойчивыми к вражескому оружию.

Вообще говоря, учёные давно предполагали, что химические войны между бактериями начались не вчера, однако явных доказательств тому было мало, и находку в средневековом туалете в этом смысле можно считать исключительно удачной. С ней, впрочем, связана одна загадка: по словам авторов работы, разнообразие генов устойчивости к антибиотикам, если судить по находке, в те времена было гораздо бо́льшим, чем сейчас. Теоретически это можно объяснить так: улучшающаяся со временем бытовая гигиена снижала риск появления в желудке чужаков, от которых нужно было бы защищаться, и поэтому микрофлора постепенно расставалась с «антиантибиотическими» генами: в них попросту терялась нужда. Но как дела обстояли не в теории, а на практике, нам пока остаётся только догадываться…

Подготовлено по материалам ScienceNOW.