Карта сайта

ИН-ТРЕНД|IN-TREND

Индивидуальные микобактерии по-разному реагируют на антибиотики


Исследователи из школы медицины Университета Тафтса определили конкретные комбинации факторов, связанных с интересным вопросом: почему микобактерии одного и того же генетического окружения могут по-разному реагировать на антибиотики. Бактерии, которые были меньше при рождении, и те, которые были в начале или в конце своих циклов клеточного деления, были наиболее восприимчивы к антибиотикам, в то время как более крупные клетки в середине клеточного цикла оказались наиболее устойчивыми. Полученные данные, опубликованные в «Proceedings of the National Academy of Sciences», проливают свет на комплексность толерантности к антибиотикам и смогут улучшить будущее создание различных вариантов лечения инфекции.

«Наше исследование показывает, что мнение относительно идентичности бактерий в популяции оказалось неверным. Даже простые различия, такие как величина при рождении, коррелируют с тем, как они реагируют на медикаментозное лечение», говорит автор исследования Бри Олдридж, доцент кафедры молекулярной биологии и микробиологии в школе медицины университета Тафтса и доцент кафедры биомедицинской инженерии в школе инженерии университета Тафтса школа инженерии. «Мы надеемся, что мы можем в конечном итоге использовать эти знания, чтобы помочь проектировать новые, рациональные комбинации лекарственных средств, которые могут более эффективно лечить туберкулез и другие заболевания, при помощи специальной направленности на те клетки, которые медленнее реагируют на антибиотики».

Олдридж и ее команда, в том числе Кирилл Ричардсон, научный исследователь в лаборатории Олдридж, взяли за основу своих исследований Mycobacterium smegmatis, быстрорастущего непатогенного родственника M. tuberculosis. Исследователи смогли проанализировать реакции отдельных бактерий к рифампицину, основному антибиотику, используемому для лечения туберкулеза. Это было достигнуто при помощи микроскопии живых клеток, микрофлюидальных инструментов визуализации и математических моделей.

В предыдущем исследовании Олдридж и ее коллеги показали, что микобактерии делятся асимметрично. Несмотря на то, что они генетически идентичны, одна из двух дочерних клеток, как правило, будет больше и быстрее вырастет. В текущем исследовании ученые обнаружили, что эти длинные бактерии меньше всего пострадали от рифампицина.

Исследователи обнаружили, что выбор времени - в частности, фазы цикла клеточного деления, в которой находились бактерии при воздействии на них антибиотика - оказал значительное влияние на восприимчивость. Восприимчивые к рифампицину бактерии были или маленькими и на начальных этапах своих клеточных циклов, или большими и на конечных этапах своих клеточных циклов. Бактерии в середине клеточного цикла меньше всего пострадали от антибиотика.

«Просто наблюдая за ростом клеток, мы смогли охарактеризовать несколько различий между бактериями, которых убивают быстро и медленно реагирующими на антибиотики», сказала Олдридж. «Мы надеемся в дальнейшем более детально охарактеризовать эти многомерные описания, чтобы научиться предугадывать циклические изменения в лекарственной чувствительности микобактерий и в конечном итоге использовать их, чтобы сократить долгий и трудный курс лечения туберкулеза».

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/07/160701142329.htm