Доктор Стефано Пальяра, биофизик из Университета Эксетера, разработал новый способ идентификации клеток, которые могут выжить при применении антибиотиков, еще до лечения лекарствами.Исследование, опубликованное в журнале BMC Biology, закладывает основу для понимания особых свойств бактерий, которые могут выжить после лечения антибиотиками, чтобы можно было разработать новые способы борьбы с ними.Устойчивость к антибиотикам является одной из наиболее серьезных проблем общественного здравоохранения и угрожает способности эффективно бороться с инфекционными заболеваниями, включая пневмонию и туберкулез.
После введения бактерий ампициллина команда Университета Эксетера обнаружила, что подавляющее большинство из 1,3% выживших клеток были живыми, но не растущими.Доктор Пальяра назвал их «спящими клетками», потому что они выглядят спящими и напоминают клетки, которые были убиты антибиотиками, но потенциально опасны, поскольку способны «просыпаться» и повторно заражать людей или животных.
Исследовательская группа из Университета Эксетера обнаружила, что два типа клеток, выживающих при антибиотиках, «спящие клетки» и клетки-персистеры, обладают схожими характеристиками, что позволяет предположить, что две популяции клеток связаны. Их уникальная флуоресценция означала, что их обоих можно было заметить еще до введения антибиотиков.Но поскольку «спящие клетки» не растут, стандартные методы обнаружения не могут отличить их от мертвых клеток, создавая ложное впечатление, что гораздо меньше клеток выжило после курса антибиотиков.Команда Университета Эксетера, включая доктора Рози Бэмфорд и Эшли Смит, использовали миниатюрное устройство, которое позволило им изолировать и изучать отдельные бактерии с течением времени.
Это устройство можно использовать для изучения любых бактерий, представляющих угрозу здоровью человека или животных.Используя флуоресценцию для освещения отдельных клеток, они идентифицировали жизнеспособные, но спящие «спящие клетки», которые выглядели так, как будто они мертвы или умирают после лечения антибиотиками. Другой тип выживших клеток, известный как клетки-персистеры, на долю которых приходилось менее одной трети выживших клеток, начал расти после окончания курса антибиотиков.
Клетки, которые выживают после лечения антибиотиками, могут в конечном итоге делиться, что приводит к рецидиву инфекции, увеличивая риск развития устойчивости к антибиотикам.Доктор Пальяра, старший преподаватель Института живых систем Университета Эксетера, сказал:«Устойчивость к антибиотикам — одна из серьезных проблем для здоровья в наше время.
Выявленные нами клетки ускользают от лечения антибиотиками и представляют серьезную угрозу для здоровья человека. Фактически, в отличие от клеток-персистеров, которые быстро возобновляют рост после окончания курса антибиотиков,« спящие клетки » остаются нерастущими в течение длительных периодов времени и ускользают от обнаружения с помощью традиционных методов ".«Наши исследования должны упростить разработку биомаркеров для изоляции этих клеток и открыть новые способы составления карты биохимического состава бактерий, которые могут ускользать от антибиотиков, чтобы мы могли найти способы их эффективного нацеливания».
Д-р Паглиара планирует программу по выявлению и выделению отдельных «спящих клеток» для тщательного анализа с секвенированием следующего поколения, чтобы увидеть, как они экспрессируют гены иначе, чем те, которые не устойчивы к антибиотикам.