Война бактерий и антибиотиков — это постоянная битва за выживание. Недавно ученые обнаружили ранее неизвестный, но при том чрезвычайно эффективный способ, с помощью которого бактерии сводят на нет воздействие лекарств.
Ученые доказали, что бактерии научились изменять форму, избегая тем самым антибиотиков и повышая свои шансы на выживание
Если вы бактерия, которая просто пытается выжить в мире, полном антибиотиков, нужно всегда держать пару тузов в рукаве. Можно вступить в контакт с другой бактерией, чтобы получить новый полезный генетический материал. А еще можно генетически мутировать из поколения в поколение и надеяться, что в череде мутаций найдется средство от опасностей внешней среды.
Ученые давно знают об этих стратегиях, но недавно группа исследователей обнаружила новый, пугающе простой и эффективный способ, которым бактерии избегают антибиотиков в организме человека — путем изменения формы.
«Мы выяснили, что после удаления антибиотика из среды клетки Caulobacter crescentus могут восстанавливать первоначальную форму всего через несколько поколений», — пишет команда в своей новой статье.
Нечто подобное другая группа исследователей обнаружила еще в 2019 году — бактерии меняли форму (превращались в нечто более крупное), чтобы избежать воздействия антибиотиков в организме человека. Но в том случае бактерии сбрасывали целые клеточные стенки, чтобы избегать контакта с лекарствами. В новом же исследовании ученые обнаружили, что клеточная стенка осталась нетронутой, но довольно сильно растягивалась, образуя новую С-образную форму.
После 10 поколений низкого воздействия антибиотиков C. crescentus начал физически изменяться — расширяться и изгибаться, принимая характерную форму полумесяца. В ходе исследования ученые выяснили, что подобного изменения было достаточно, чтобы скорость роста бактерий поднялась почти до уровней, когда антибиотика в среде еще не было — то есть контрмера оказалась эффективной.
Но почему? Исследователи считают, что увеличение ширины клетки (и, следовательно, ее объема) помогает уменьшить количество антибиотиков внутри бактерии. Кривизна и ширина клетки снижают соотношение поверхности к объему, пропуская меньше антибиотиков через поверхность.
Поскольку устойчивость к антибиотикам и «супербактерии» проявляются у многих видов вирулентных микробов, понимание механизмов возникновения этой устойчивости невероятно важно. Даже понимание такой простой вещи, как влияние формы клетки на ее выживаемость, может помочь избежать бесчисленных смертей уже в самом ближайшем будущем.
