Университеты США нашли способ борьбы с супербактериями
Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего и партнёры разработали новый метод борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериями Bacillus subtilis. Исследование выявило роль магниевых ионов в снижении конкурентоспособности мутантных штаммов.
Научные сотрудники из Калифорнийского университета в Сан-Диего совместно с коллегами из Университета штата Аризона и Университета Помпеу Фабра идентифицировали новый метод борьбы с супербактериями, обладающими устойчивостью к антибиотикам. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Основной акцент в проведённом исследовании был сделан на бактериях Bacillus subtilis, в частности, их мутантных штаммах, которые проявляют устойчивость к антибиотикам. Учёные исследовали, почему, несмотря на устойчивость, мутантные бактерии не вытесняют антибиотикочувствительные виды. Было установлено, что устойчивость сопряжена с физиологической ценой, приводящей к затруднению в их активном размножении.
Для более глубокого понимания этого феномена исследователи сосредоточили своё внимание на рибосомах, выполняющих функцию синтеза белков. Магниевые ионы необходимы для поддержания стабильности и функционирования рибосом, что делает их ключевыми для жизнедеятельности клеток. На атомном уровне учёные смоделировали взаимодействие рибосом с магниевыми ионами.
Исследование показало, что мутантные рибосомы, обеспечивающие устойчивость к антибиотикам, сталкиваются с сильной конкуренцией с молекулами АТФ за магний. Такая конкуренция приводит к дефициту магния в клетке, что уменьшает скорость роста бактерий с мутантными рибосомами по сравнению с обычными типами.
При изучении варианта рибосомы, известного как L22, исследователи обнаружили, что борьба за магний оказывает более значительное влияние на мутантные бактерии, чем на их обычные аналоги. Это выявление указывает на то, что, несмотря на устойчивость, недостаток магния ограничивает их воспроизводство и предотвращает доминирование в популяции.
Учёные сделали вывод, что использование физиологической уязвимости может стать новым подходом в борьбе с бактериями, устойчивыми к антибиотикам. Например, удаление ионов магния из среды бактерий может эффективно подавлять устойчивые штаммы, при этом не влияя на бактерии, которые играют важную роль для здоровья человека.