Австралийские исследователи обнаружили новую форму резистентности к противомикробным препаратам (AMR), которую невозможно обнаружить с помощью традиционных методов лабораторного тестирования.
Группа под руководством Тимоти Барнетта, руководителя группы патогенеза и диагностики стрептококка А в Центре вакцин и инфекционных заболеваний Wesfarmers, обнаружила важнейший ключ к разгадке того, как некоторым бактериям удается уклоняться от антибиотиков. В исследовании, опубликованном 30 ноября в журнале Nature Communications, ученые раскрыли новый механизм, который позволяет бактериям забирать питательные вещества у своего хозяина и уклоняться от действия антибиотиков. Исследователи сделали открытие, изучая чувствительность к антибиотикам стрептококков группы А.
"Бактериям необходимо вырабатывать собственные фолаты, чтобы расти и, в свою очередь, вызывать заболевания. Некоторые антибиотики блокируют выработку фолатов, чтобы остановить рост бактерий и вылечить инфекцию", - объясняет Барнетт. "При изучении антибиотика, который обычно назначают для лечения кожных инфекций, вызванных стрептококком группы А, мы впервые обнаружили механизм резистентности, при котором бактерии продемонстрировали способность получать фолаты непосредственно из организма человека-хозяина, когда они лишены возможности вырабатывать собственные. Это делает антибиотик неэффективным и эта новая форма резистентности не обнаруживается в тестах, обычно используемых в лабораториях, что затрудняет назначение врачами антибиотиков для эффективного лечения инфекции и потенциально может привести к очень плохим исходам. К сожалению, мы подозреваем, что это только вершина айсберга - мы выявили этот механизм у стрептококка группы А, но, скорее всего, это будет иметь также значение для других бактериальных патогенов".
Барнетт отметил, что исследование группы показало, что понимание AMR намного сложнее, чем казалось на первый взгляд. "AMR - это тихая пандемия, представляющая гораздо больший риск для общества, чем COVID-19 - помимо 10 миллионов смертей в год к 2050 году, по оценкам ВОЗ, AMR будет стоить мировой экономике 100 триллионов долларов, если мы не найдем способ борьбы с резистентностью", - сказал он. "Для того чтобы сохранить долгосрочную эффективность антибиотиков, нам необходимо и дальше выявлять и понимать новые механизмы антибиотикорезистентности, что поможет в открытии новых антибиотиков и позволит нам отслеживать AMR по мере ее возникновения".
Авторы сосредоточатся на разработке методов тестирования для выявления этого механизма резистентности к антибиотикам, так как в контексте растущей AMR важно иметь новые диагностические инструменты, которые могут быстро обнаружить резистентность к антибиотикам, включая резистентность, зависящую от хозяина. Поэтому они надеются разработать экспресс-тесты, которые можно будет использовать в отдаленных районах, где инфекции стрептококка группы А являются эндемичными.
"Нам жизненно важно быть на шаг впереди проблем AMR, и мы, как исследователи, должны продолжать изучать, как развивается резистентность у патогенов, и разрабатывать быстрые точные методы диагностики и терапию", - отметил Барнетт.
M. Kalindu, D. Rodrigo et al. Зависимая от хозяина резистентность стрептококков группы А к сульфаметоксазолу, опосредованная горизонтально приобретенным сниженным транспортером фолата (аннотация).
Описанные механизмы резистентности к противомикробным препаратам позволяют бактериям избегать прямого воздействия антибиотиков и могут отслеживаться с помощью тестов на чувствительность in vitro и генетических методов.
В данном отчете мы описываем механизм резистентности к сульфаметоксазолу, для активности которого необходим метаболит хозяина. Используя сочетание эволюции in vitro и экспериментов по метаболическому восстановлению, мы идентифицировали ген S-компонента транспортера фактора энергетической связи (ECF) (thfT), который позволяет стрептококкам группы А приобретать внеклеточные восстановленные фолатные соединения. ThfT, вероятно, расширяет субстратную специфичность эндогенного ECF-транспортера для получения восстановленных соединений фолата непосредственно от хозяина, тем самым обходя ингибирование биосинтеза фолата сульфаметоксазолом. Таким образом, ThfT является функциональным эквивалентом эукариотических путей поглощения фолатов, который обеспечивает очень высокий уровень резистентности к сульфаметоксазолу, но остается необнаруживаемым при культивировании стрептококков группы А в отсутствие восстановленных фолатов.
Наше исследование подчеркивает необходимость понимания того, как чувствительность патогенов к антибиотикам может функционировать во время инфекций, чтобы выявить дополнительные механизмы резистентности и уменьшить неэффективное использование антибиотиков и неудачи в лечении, которые, в свою очередь, способствуют распространению генов резистентности к антимикробным препаратам среди бактериальных патогенов.
