Устойчивые к антибиотикам бактерии оказались старше динозавров
Способность выдерживать воздействие различных дезинфицирующих веществ оказалась не только очень полезным даром эволюции, но и очень давним.
Энтерококки — бактерии, важнейшим практически проявляемым качеством которых является высокая резистентность к антибиотикам, произошли от общего предка, жившего около 450 миллионов лет назад. В ту пору многоклеточная жизнь совершала первые шаги по твердой земле. Наиболее продвинутые ее представители — примитивные земноводные: до эпохи динозавров было еще очень далеко. Об этом коллектив авторов пишет в онлайн-версии журнала Cell.
Сегодня устойчивость болезнетворных микроорганизмов к антибиотикам — одна из ведущих проблем здравоохранения во всем мире. Некоторые микробы, часто называемые «супербактериями», резистентны практически ко всем антибиотикам. Исследователи всего мира ищут решения этой проблемы, и понимание происхождения и эволюции устойчивости к антибиотикам поможет им в поиске.
«Анализируя геномы и поведение современных энтерококков, мы смогли “перевести часы” назад — до времени существования первых из них и собрать воедино картину того, как эти организмы были сформированы в то, чем они являются сегодня, — говорит Эшли Эрл (Ashlee M. Earl), руководитель группы бактериальных генетиков MIT и Гарварда. — Понимание того, как среда, в которой живут микробы, ведет к возникновению новых свойств, может помочь нам предсказать, как бактерии адаптируются к использованию антибиотиков, дезинфицирующих средств и других продуктов, предназначенных для контроля за их распространением».
Авторы исследования обнаружили, что все известные виды энтерококков, включая те, которые никогда не находили в учреждениях здравоохранения, естественным образом устойчивы к сухости, голоду, дезинфицирующим средствам и многим антибиотикам. Поскольку энтерококки живут в кишечнике большинства (если не всех) наземных животных, представляется вероятным, что они также находились в кишечнике вымерших наземных животных, начиная от самых древних. Сравнение геномов энтерококков показало, что это действительно так. Исследовательская группа обнаружила, что новые виды энтерококков появляются всякий раз, когда появляются новые виды многоклеточных животных. Это относится и к выходу животных на сушу, и к массовым вымираниям, провоцировавшим появление новых видов.
Бактерии, живущие в пищеварительном тракте морских обитателей вроде рыбы, выводятся наружу, и, скорее всего, поглощаются другими животными вместе с водой или донными отложениями. На суше все иначе: кишечная микрофлора выходит наружу с фекалиями, которые с высокой вероятностью высыхают, не дождавшись утилизаторов. Видимо, появление энтерококков и было эволюционным ответом на изменившиеся условия обитания. Необычайно выносливый микроб, способный противостоять невзгодам, сегодня вызывает неприязнь у медиков.
«Теперь мы знаем, какие гены были получены энтерококками сотни миллионов лет назад, когда они стали устойчивыми к высыханию, а также дезинфицирующим средствам и антибиотикам», — говорит руководитель исследования Майкл Гилмор (Michael S. Gilmore).
«Сейчас они являются целями наших исследований по разработке новых типов антибиотиков и дезинфицирующих средств, которые мпецифично устраняют энтерококков как угрозу для госпитализированных пациентов», — добавляет его соавтор Франсуа Лебретон (François Lebreton).
