Новости

Иногда прокрастинация оправдывает себя.     Когда окружающая среда становится слишком неблагоприятной, многие бактерии помещают часть своих внутреннего содержимого в споры, которые ждут - потенциально столетиями - улучшения ситуации. Как эти, казалось бы, мертвые частички чувствуют оптимальные условия для возрождения? Новое исследование, опубликованное в журнале Science, показывает, что споры бактерий могут решать, когда им просыпаться, с помощью электрического будильника.    Голод, радиация, палящий зной, леденящий холод, даже вакуум космоса - ничто из этого не представляет особой опасности для спор. Но споры неразрушимы только в спящем состоянии. Поэтому они должны избегать пробуждения (или "прорастания") при неблагоприятных условиях, говорит соавтор исследования, биофизик Гюрол Зюэль: "Если вы примете неправильное решение и вернетесь к жизни, вы погибните".    Данное исследование показывает один из способов, с помощью которого споры принимают такое решение. Чтобы сформировать спору, бактерия создает копию своей ДНК, упаковывает ее в маленький отсек, оборачивает все это защитной оболочкой, а затем разрывается, высвобождая спору (и погибая при этом). Формирующаяся спора накапливает заряженные ионы калия, создавая "биологический конденсатор", который накапливает электрическую энергию, объясняет Зюэль. Всякий раз, когда спора встречает питательные вещества, часть ее запасов калия вытекает наружу, рассеивая часть заряда. Когда это происходит достаточно часто, запасенная энергия падает ниже порогового уровня, и спора прорастает - с разумными шансами не умереть с голоду.    "Это открывает совершенно новое представление о прорастании", - говорит Зюэль. Знание того, как споры "подсчитывают" питательные вещества, может повысить безопасность продуктов питания, поскольку спорообразующие бактерии могут пережить жесткие процедуры стерилизации и возродиться, чтобы вызвать пищевое отравление. Дремлющее состояние также помогает некоторым вызывающим болезни микроорганизмам уклоняться от атаки; их раннее пробуждение может улучшить лечение, поэтому "существует большой прикладной интерес к тому, как заставить споры быстро прорастать", - добавляет Зюэль.    Результаты исследования указывают на то, что ионные отсчеты могут быть основополагающими для жизни на Земле, считает Зюэль. Нейроны также считают с помощью электричества, чтобы знать, когда запускать сигнал; исследователи обнаружили, что формулы, описывающие нейроны, точно так же предсказывают поведение спор. Венерины мухоловки захлопываются с помощью электрического отсчета, и все клетки используют потоки ионов для переработки энергии.    "Наши результаты показывают механизм принятия решений, который действует в физиологически неактивных клетках. Эти электрические потенциалы - не недавнее изобретение. Им миллиарды лет", - говорит Зюэль. "Какие еще аспекты биологии мы еще узнаем, если будем помнить, что дело не только в экспрессии генов, белках и ДНК, но и в этих заряженных ионах?".

Пациенты с инфекциями нижних дыхательных путей и низким уровнем прокальцитонина, получавшие плацебо, выздоравливали с такой же скоростью, как и пациенты, получавшие азитромицин, при меньшем количестве побочных эффектов.     Это показало недавнее исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Lancet Infectious Diseases.    "Наше исследование было вызвано несколькими факторами:  - во-первых, чрезмерным использованием антибиотиков и тем вкладом, который это вносит в ухудшение резистентности к противомикробным препаратам;  - во-вторых, наличием биомаркера, прокальцитонина, который помогает отличить бактериальную инфекцию от вирусной;  - в-третьих, предыдущие результаты изучения прокальцитонина показали, что он может безопасно снизить ненужное использование антибиотиков, однако врачи могут отменить рекомендации по проведению тестирования и все равно назначить антибиотики",     - рассказал Эфраим Цалик, адъюнкт-профессор Медицинского центра Университета Дьюка. "В результате никто еще не показал, что низкие уровни этого биомаркера (свидетельствующие об отсутствии бактериальной инфекции) можно безопасно использовать для ограничения применения антибиотиков. Мы провели это исследование, чтобы получить прямой ответ на этот вопрос".    Цалик и коллеги провели рандомизированное, плацебо-контролируемое, двойное слепое исследование в пяти медицинских центрах США, в котором приняли участие взрослые в возрасте 18 лет и старше с клиническим подозрением на непневмоническую инфекцию нижних дыхательных путей и продолжительностью симптомов от 24 часов до 28 дней.    Согласно результатам исследования, участники с концентрацией прокальцитонина 0,25 нг/мл или менее в соотношении 1:1 получали пероральный азитромицин 250 мг или соответствующее плацебо. Первичным результатом была эффективность плацебо по сравнению с азитромицином с точки зрения клинического улучшения на 5-й день. В период с 8 декабря 2017 года по 9 марта 2020 года в исследование было включено 499 пациентов, 249 из которых были рандомизированы для получения азитромицина, а 250 - плацебо.    Клиническое улучшение на 5-й день наблюдалось у 63% (95% ДИ, 54-71) из 238 участников в группе плацебо и у 69% (95% ДИ, 61-77) из 227 участников в группе азитромицина, в результате чего межгрупповая разница составила 6% (95% ДИ, -152). Кроме того, нежелательные явления и тяжесть побочных явлений существенно не отличались между группами на 5-й день, за исключением усиления болей в животе, связанных с приемом азитромицина (47 из 204 участников; 95% ДИ, 18-29) по сравнению с плацебо (35 из 221 участника; 95% ДИ, 12-21).    "При принятии решения о том, использовать ли этот биомаркер для управления применением антибиотиков, следует учитывать необходимость максимизации темпов клинического улучшения (как у пациентов с тяжелыми сопутствующими заболеваниями на исходном уровне) при минимизации побочных эффектов, связанных с антибиотиками, и попытке снизить ненужное применение антибиотиков", - отметил Цалик.