Чрезмерное использование антибиотиков может привести к устойчивости к антибиотикам, но классическая устойчивость к антибиотикам не может полностью объяснить, почему антибиотики иногда неэффективны. Субпопуляции бактерий, называемые клетками-персистерами, способны выживать в присутствии смертельных доз антибиотиков в течение длительного времени. Хотя клетки-персистеры интенсивно исследуются, доказательства, связывающие их с плохими результатами лечения пациентов, ограничены.
Ученые под руководством микробиолога Медицинской школы Университета Северной Каролины Брайана Конлона, доктора философии, и сотрудника Медицинской школы Дьюка по инфекционным заболеваниям Джоша Парсонса, доктора медицинских наук, теперь показали, что кишечная палочка может развиваться у пациентов, производя увеличенное количество клеток-персистеров, что приводит к увеличению выживаемости при лечении антибиотиками. Публикация своих работ в Труды Национальной академии наук (PNAS), Конлон и его коллеги использовали комбинацию данных пациентов, клинических изолятов и животных моделей, чтобы показать, что клетки-персистеры способствуют неэффективности антибиотиков, когда классическая устойчивость к антибиотикам не объясняет такую неудачу.
На протяжении десятилетий многие ученые по всему миру изучали образование персистеров, и перед нами постоянно стояла задача предоставить доказательства их реальной важности. Мы считаем, что наша статья является самым убедительным доказательством важности персистерных клеток в клинике».
Брайан Конлон, доктор философии, старший автор и доцент кафедры микробиологии и иммунологии
Ученые и врачи бьют тревогу по поводу того, что чрезмерное использование антибиотиков – особенно когда врачи не уверены, что пациент страдает от бактериальной инфекции – делает наш арсенал антибиотиков менее эффективным, что приводит к тому, что мы называем устойчивостью к антибиотикам, что является глобальной проблемой.
Но некоторые ученые уже давно полагают, что неэффективность лечения антибиотиками может быть не такой простой и что для понимания неэффективности лечения антибиотиками необходимы дополнительные факторы, особенно там, где устойчивость к антибиотикам не выявлена. Некоторые из этих ученых изучают клетки-персистеры, представляющие собой субпопуляции бактерий, способные противостоять антибиотикам в течение длительного периода времени. Несмотря на обилие научной литературы по этому вопросу, Конлон сказал, что до сих пор неясно, насколько этот феномен персистенции способствовал неудаче лечения антибиотиками в клинике. Благодаря сотрудничеству с исследователями из Университета Дьюка Джошем Тэйденом, доктором медицинских наук, и Вэнсом Фаулером-младшим, доктором медицинских наук, лаборатория Конлона решила провести поэтапное исследование, чтобы изучить возможную роль клеток-персистеров в неэффективности антибиотиков.
Использование клинических кишечная палочка изоляты бактериемии – бактерии из крови пациентов – Конлон, первый автор Джошуа Парсонс, доктор медицинских наук, научный сотрудник по инфекционным заболеваниям в Университете Дьюка, и его коллеги обнаружили, что у пациентов развивались высокоперсистентивные мутанты. Затем исследователи зафиксировали 100-кратное увеличение количества персистеров у одного из таких мутантов, когда ему задали вопрос о том, каким именно антибиотиком врачи лечили пациента, от которого произошел вирус. кишечная палочка был изолирован.
Мутантные бактерии не показали потери приспособленности на модели заражения мышей и продемонстрировали 10-кратное увеличение выживаемости после введения антибиотиков.
Важно отметить, что Конлон сказал, что его команда документировала инфекции и протоколы лечения пациентов, которым прописывали антибиотики для выздоровления. кишечная палочка инфекции. По словам Конлона, у пациентов, у которых инфекция не была устранена с помощью антибиотиков, классическая устойчивость к антибиотикам не была причиной плохих результатов.
«Благодаря этому исследованию мы считаем, что образование персистеров, вероятно, является существенным фактором неудачи лечения антибиотиками у пациентов», — сказал Конлон. «Наше исследование убедительно свидетельствует о том, что образование персистеров является важным показателем, который следует учитывать при лечении пациентов антибиотиками».
Он также сказал, что исследователи должны разработать методы выявления мутантов, которые могут плохо реагировать на антибиотики, поскольку такая информация будет влиять на выбор лечения или продолжительность лечения. Кроме того, разработка новых терапевтических подходов к выявлению и уничтожению персистирующих бактерий может улучшить результаты лечения пациентов.
Источник:
Ссылка на журнал:
Парсонс, Дж. Б., и другие. (2024) Стационарная эволюция высокоперсистирующего штамма Escherichia coli со сниженной чувствительностью к антибиотикам in vivo.. ПНАС. doi.org/10.1073/pnas.2314514121.
2024-01-13 00:42:00
1705108185
#Исследователи #раскрывают #роль #клетокперсистеров #устойчивости #антибиотикам