Бактерии научились менять форму, чтобы устоять перед антибиотиками

Еще в 2019-м году группа исследователей обнаружила подобный механизм: бактерии в человеческом теле меняли свою форму, становясь похожими на пузыри, чтобы «увернуться» от антибиотиков, и такая деформация затрагивали стенки клеток. Однако бактерии C. crescentus, которые обычно обитают в пресноводных озерах и ручьях, поступают по-другому: их клеточные стенки, оставаясь целыми, сильно растягиваются и придают клеткам С-образную форму.

В ходе эксперимента исследователи из Университета Карнеги-Меллон, Университетского колледжа Лондона и Чикагского университета добавили в резервуар с бактериями небольшое количество антибиотика широкого спектра действия хлорамфеникола. Количества препарата было недостаточно для того, чтобы убить большинство бактерий, однако он существенно замедлял темпы роста микроорганизмов. Спустя 10 поколений под воздействием низкой дозы антибиотика C. crescentus начали физически меняться – расширяться и С-образно изгибаться, и этого оказалось достаточно, чтобы вернуть темпы роста к доантибиотиковым показателям. Как только воздействие препарата прекратилось, бактерии вернулись к своей изначальной продолговатой форме спустя всего несколько поколений.

«Изменение формы помогает бактериям справиться с воздействием антибиотика и восстановить темпы роста», – говорит биофизик Шиладитья Банерджи из Университета Карнеги-Меллон.

Исследователи считают, что увеличение ширины клетки (а значит и объема) помогает «разбавить» количество антибиотика внутри бактерии, а С-образный изгиб уменьшает площадь поверхности, в результате чего внутрь клетки попадает меньшее количество препарата.

С ростом антибиотикорезистентности бактерий крайне важным становится понимание того, что обеспечивает им устойчивость к лекарственным препаратам, – это знание позволит избежать бесчисленного количества смертей, которые можно предотвратить.