microbius
РОССИЙСКИЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ
Поиск
rss

Комплексный механизм восстановления бактериальной клетки и защиты от повреждений способствует обеспечению высокого уровня резистентности к β-лактамам

Автор/авторы:
share
24
backnext
Vibrio cholerae, Изображение: ktsdesign / Shutterstock

Исследование идентифицирует новый механизм резистентности и делает выводы, которые могут повысить эффективность терапии.

   Результаты исследования на мышиной модели, опубликованные журнале EMBO Reports, показывают как появляется резистентность, благодаря механизму, который смягчает токсичность железа у бактерий, подвергшихся воздействию бета-лактамных антибиотиков.

   Бактерицидные антибиотики являются мощным средством благодаря своей способности преобразовывать важнейшие бактериальные функции в процессы уничтожения бактерий. Тем не менее, многие серьезные бактериальные патогены, в том числе Vibrio cholerae, на модели которой проводилось данное исследование, удивительно устойчивы к антибиотикам из-за индуцируемых ответных реакций, восстанавливающих повреждения. 

   Уже давно известно, что бета-лактамные антибиотики разрушают клеточные стенки бактерий, но как бактерии выживают при потере клеточных стенок, было плохо изучено.

   В ходе данного исследования ученые создали мутантную форму V. cholerae без двухкомпонентной системы восстановления повреждений, управляющей генной сетью, кодирующей различные функции. Без этой системы, известной как VxrAB, при повреждении клеточной стенки антибиотиками, передача электронов по клеточной мембране нарушается. Это приводит к накоплению перекиси водорода в клетке, изменяет окисление клеточного железа и прерывает механизм поступления сигналов об изменении количества железа в клетке. В присутствии перекиси водорода бактерии-мутанты не могут определить, сколько железа было получено и ведут себя как при недостатке железа, стремясь восстановить этот недостаток. Это приводит к токсичным эффектам и гибели клетки. 

   В дальнейших экспериментах с мутантной V. cholerae, как in vitro, так и на мышиной модели, исследователи показали, что уменьшение поступления железа повышает толерантность бактерий к бета лактамам.

   В случае обычной, не мутантной V. cholerae, воздействие антибиотиков и разрушение стенок клетки активируют механизм VxrAB, который восстанавливает клеточные стенки и регулирует системы поглощения железа, тем самым вырабатывая антибиотикорезистентность. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, что приводит в действие систему VxrAB в присутствии бета-лактамов.

   Исследования открывают возможности для разработки новых препаратов, которые можно комбинировать с антибиотиками для комбинирования окислительных повреждений и притока железа у толерантных бактерий. 

   "Мы надеемся, что в дальнейшем сможем разработать препарат или адъюванты антибиотиков, которые будут эффективны в отношении большинства резистентных бактерий", - говорит старший автор статьи Тобиас Дёрр.

   В дальнейшей работе исследователи будут искать аналогичные механизмы возникновения резистентности у других бактериальных патогенов.


Vibrio cholerae обладает высокой устойчивостью к β-лактамным антибиотикам благодаря своей сенсорной системе VxrAB. При воздействии антибиотиков VxrAB регулирует функции синтеза клеточных стенок, а также системы сбора железа, которые необходимы для обеспечения резистентности к антибиотикам.

Источник:

Cornell Chronicle, 18/02/2021

Вам также может быть интересно
news-show
ВОЗ: рекордное количество стран предоставляют данные, свидетельствующие о тревожных показателях устойчивости к противомикробным препаратам
#антибиотикорезистентность #воз #всемирная организация здравоохранения
news-show
Ферменты инактивирующие тетрациклин из окружающей среды, комменсалов людей и патогенных бактерий вызывают устойчивость широкого спектра действия к тетрациклину.
#антибиотикорезистентность #тетрациклины
news-show
Chungman Chae et al. Влияние детской вакцинации против гриппа на антибиотикорезистентность, Англия и Уэльс
#антибиотикорезистентность #бактериальные инфекции #вирусные инфекции #вакцинация
news-show
Jason Zou et al. Фенотипические и генотипические корреляты чувствительности пенициллина к нетоксигенным коринебактериям, Британская Колумбия, Канада, 2015-2018 гг.
#clsi #бета-лактамазы #бета-лактамные антибиотики #генотипическая резистентность #C.diphtheriae
Комментариев: 0
up