Устойчивость инфекций к антибиотикам может возникать из-за безвредных бактерий

Бактерии могут обмениваться ДНК при конъюгации: бактериальные клетки соединяются, и часть генетического материала переходит из одной клетки в другую. Благодаря такому обмену среди бактерий может стремительно распространиться, например, устойчивость к антибиотику, причём происходить это может даже между разными видами.

При этом считается само собой разумеющимся, что лекарственную устойчивость передают друг другу только опасные, болезнетворные штаммы, которые сами столкнулись с лекарством и уже знают, как с ним бороться. Но это не совсем так. Как показали исследования Стивена Бентли (Stephen D Bentley) и его коллег из Института Сенгера (Великобритания), лекарственная устойчивость может прийти от совершенно безвредных микробов.

Учёные прочитали ДНК более чем 3 000 образцов Streptococcus pneumoniae, взятых у беженцев в лагерях между Мьянмой и Таиландом. Выбор именно S. pneumoniae легко объясним: этот микроб может вызывать множество разных болезней, от менингита до пневмонии, и при этом он стремительно приобретает устойчивость к лекарствам. Кроме того, эта бактерия особенно «популярна» в развивающихся странах. Однако у стрептококка есть и безвредные штаммы, и целью работы было выяснить, как проходит его эволюция при перемещениях микроба между людьми, если он при этом не вызывает никаких болезней.

Как пишут авторы в журнале Nature Genetics, доминирующей разновидностью бактерии был безвредный штамм NT, который редко вызывает какие-либо заболевания. Однако у этого штамма не было углеводной оболочки, которую обычно носят на себе болезнетворные варианты, и благодаря отсутствию дополнительной «одежды» безвредный NT мог особенно часто обмениваться генами. И чаще всего его клетки менялись генами, связанными с устойчивостью к антибиотикам, в частности к семейству β-лактамов, к которым относится пенициллин.

По словам исследователей, свободное распространение этих генов у безвредного штамма сыграло свою роль в появлении устойчивости к этим антибиотикам.

В этом нет ничего удивительного — что мешает безвредным стрептококкам находиться в одном организме с вредными и получать свою порцию антибиотиков? В этом случае безвредным придётся как-то выживать и становиться устойчивыми к лекарствам. Однако здесь есть одна эпидемиологическая особенность, связанная с вакцинацией: обычно вакцины разрабатываются против полисахаридной капсулы, в которую одеты вредные штаммы, и тогда получается, что такая вакцина ничуть не повредит безвредным штаммам. Но безвредные могут иметь ген устойчивости к антибиотикам, и поэтому они, живя в человеке, способны представлять потенциальную опасность: если вдруг в организм заглянет вредный штамм, ему будет где взять готовую устойчивость.

Получается, что для победы над бактериальной устойчивостью к лекарствам надо прививать в том числе и от тех стрептококков, которые с болезнями не связаны. И, возможно, так же дела обстоят и с другими бактериями.

Подготовлено по материалам Института Сенгера. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.