Вчені виявили заморожені в стародавній підземній крижаній печері бактерії, стійкі до 10 сучасних антибіотиків.
Як пише The Independent, крижані печери є домівкою для різноманітних мікроорганізмів. З часом, коли крига розтане, бактерії можуть вивільнятися і це може посилити проблему стійкості до антибіотиків.
Але дослідники кажуть, що бактерії також можуть допомогти розробити нові стратегії для запобігання зростанню стійкості до антибіотиків, спричиненому надмірним використанням препаратів.
Бактерія Psychrobacter SC65A.3, знайдена в 5000-річному шарі льоду всередині печери в Румунії, – це організм, адаптований до холодного середовища, який може викликати інфекції у тварин і людей.
Подібні бактеріальні штами несуть у собі одночасно загрозу та перспективу. "Якщо танення льоду вивільнить ці мікроби, ці гени можуть поширитися на сучасні бактерії, що посилить глобальну проблему стійкості до антибіотиків", – сказала автор дослідження доктор Крістіна Пуркаря, старший науковий співробітник Інституту біології Бухареста Румунської академії.
Але з іншого боку, вони виробляють унікальні ферменти та антимікробні сполуки, які можуть надихнути на створення нових антибіотиків, промислових ферментів та інших біотехнологічних інновацій.
Для дослідження, опублікованого в журналі Frontiers in Microbiology, вчені просвердлили 25-метровий шматок льоду, вік якого може досягати 13 000 років. У лабораторії дослідники вивчили фрагменти льоду та різні штами бактерій, виділивши їхній геном. Вони планують визначити, які гени дозволяють штамам виживати за низьких температур, а які надають стійкість до антимікробних препаратів та активність.
"Вивчення мікробів, таких як Psychrobacter SC65A.3, отриманих з тисячолітніх печерних крижаних відкладень, показує, як стійкість до антибіотиків природним чином розвивалася в навколишньому середовищі задовго до того, як сучасні антибіотики почали використовувати", – сказав доктор Пуркареа.
Дослідники протестували штам на 28 антибіотиків з 10 класів, які зазвичай використовуються для лікування бактеріальних інфекцій, включаючи антибіотики, до яких було виявлено стійкість. Виявилося, що антибіотики, що використовуються для лікування інфекцій сечовивідних шляхів, легеневих, шкірних та кров'яних інфекцій, а також репродуктивної системи, не діють проти цього штаму. Це свідчить про те, що холодне середовище допомогло бактеріям виробити специфічні послідовності ДНК, які дозволяють їм виживати під впливом ліків.
У бактеріях було виявлено майже 600 генів з невідомими функціями, що свідчить про ще невикористане джерело для відкриття нових біологічних механізмів. Аналіз геному також виявив 11 генів, які потенційно здатні вбивати або зупиняти ріст інших бактерій, грибків та вірусів.
Дослідники кажуть, що ці висновки важливі, оскільки стійкість до антибіотиків викликає зростаюче занепокоєння. Повернення до давніх геномів та розкриття їхнього потенціалу підкреслює важливу роль, яку природне середовище відігравало у поширенні та еволюції стійкості до антибіотиків.
Як бактерії навчилися "працювати" проти ліків
Нагадаємо, що бактерії вміють знищувати антибіотики, використовуючи для цього сонячне світло і залізовмісні мінерали. Бактерії використовують частинки оксиду заліза для утворення біоплівки, що поводиться як перезаряджуваний конденсатор. Вдень, коли світить сонце, така біоплівка вбирає фотони й накопичує електрони. Коли ж настає ніч, бактерії "розряджають" цю систему, використовуючи збережену енергію для запуску хімічних реакцій.
