Новаторская работа, проводимая в пещере в Нью-Мексико исследователями из Университета Макмастера и Университета Акрона, штат Огайо, меняет понимание того, как могла возникнуть устойчивость к антибиотикам и как врачи могут бороться с ней в будущем.
В исследовании, опубликованном в Nature Communications, ученые изучили одну бактерию, обнаруженную на глубине 1000 футов под землей (называемую Paenibacillus), которая продемонстрировала устойчивость к большинству антибиотиков, используемых сегодня, включая так называемые «лекарства последней инстанции», такие как даптомицин. Эти микроорганизмы были изолированы от внешнего мира более четырех миллионов лет в пещере.
Результаты показывают, что бактерия устойчива к 18 различным антибиотикам и использует те же методы защиты, что и аналогичные виды, обитающие в почве. Это говорит о том, что эволюционное давление, направленное на сохранение этих генов резистентности, существовало миллионы лет, а не только с тех пор, как антибиотики были впервые использованы для лечения болезней.
Среди различных способов, которыми бактерии могут быть устойчивыми к антибиотикам, ученые определили пять новых путей, которые могут представлять потенциальную клиническую опасность. Обнаружение этих новых путей особенно ценно, так как это дает исследователям время для разработки новых лекарств для борьбы с этим типом резистентности, возможно, за десятилетия до того, как он станет проблемой для врачей и их пациентов..
«Разнообразие устойчивости к антибиотикам и ее распространенность среди микробов по всему миру должны смирять каждого, кто использует эти спасительные лекарства», - сказал Джерри Райт, автор статьи и научный руководитель McMaster’s Michael G. Институт исследований инфекционных заболеваний ДеГрута.
"Это отражает тот факт, что мы должны понимать, что использование антибиотиков и резистентность идут рука об руку."
Хейзел Бартон, профессор и директор отдела интегративной биологии Университета Акрона, сказала: «Изучение этих сложных и удаленных сред дает уникальную возможность изучить генетическое разнообразие микробов, не тронутых человеческой деятельностью».
Бактерии были обнаружены в пещере Лечугилла, которая является одной из самых длинных пещер в мире и самой глубокой в Соединенных Штатах. Это объект Всемирного наследия ЮНЕСКО. Из-за хрупкой и высокотехнологичной природы пещеры она была закрыта для всех, кроме нескольких научных исследователей и специалистов по пещерам, с момента ее первоначального открытия в 1986 году. Этот ограниченный доступ делает ее идеальной средой для изучения того, как микробы эволюционировали без каких-либо ограничений. влияние деятельности человека.
Сегодняшняя исследовательская публикация следует за работой исследователей в 2012 году по изучению микроорганизмов из пещеры.
Хотя использование антибиотиков произвело революцию в лечении бактериальных инфекций в 20-м веке, чрезмерное использование антибиотиков привело к возникновению устойчивости к антибиотикам у болезнетворных бактерий. В США, по оценкам Центров по контролю за заболеваниями, более 20 000 человек ежегодно умирают от болезней, которые можно было бы вылечить.
И министерство здравоохранения Канады, и национальное правительство США опубликовали национальные планы действий по преодолению кризиса резистентности.