Ученые обнаружили замороженные в древней подземной ледяной пещере бактерии, устойчивые к 10 современным антибиотикам.
Как пишет The Independent, ледяные пещеры являются домом для различных микроорганизмов. Со временем, когда лед растает, бактерии могут высвобождаться, и это может усугубить проблему устойчивости к антибиотикам.
Но исследователи говорят, что бактерии также могут помочь разработать новые стратегии для предотвращения роста устойчивости к антибиотикам, вызванного чрезмерным использованием препаратов.
Бактерия Psychrobacter SC65A.3, найденная в 5000-летнем слое льда внутри пещеры в Румынии, – это организм, адаптированный к холодной среде, который может вызывать инфекции у животных и людей.
Подобные бактериальные штаммы несут в себе одновременно угрозу и перспективу. "Если таяние льда высвободит эти микробы, эти гены могут распространиться на современные бактерии, что усилит глобальную проблему устойчивости к антибиотикам", – сказала автор исследования доктор Кристина Пуркаря, старший научный сотрудник Института биологии Бухареста Румынской академии.
Но с другой стороны, они производят уникальные ферменты и антимикробные соединения, которые могут вдохновить на создание новых антибиотиков, промышленных ферментов и других биотехнологических инноваций.
Для исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Microbiology, ученые просверлили 25-метровый кусок льда, возраст которого может достигать 13 000 лет. В лаборатории исследователи изучили фрагменты льда и различные штаммы бактерий, выделив их геном. Они планируют определить, какие гены позволяют штаммам выживать при низких температурах, а какие придают устойчивость к антимикробным препаратам и активность.
"Изучение микробов, таких как Psychrobacter SC65A.3, полученных из тысячелетних пещерных ледяных отложений, показывает, как устойчивость к антибиотикам естественным образом развивалась в окружающей среде задолго до того, как современные антибиотики начали использовать", – сказал доктор Пуркареа.
Исследователи протестировали штамм на 28 антибиотиках из 10 классов, которые обычно используются для лечения бактериальных инфекций, включая антибиотики, к которым была обнаружена устойчивость. Оказалось, что антибиотики, используемые для лечения инфекций мочевыводящих путей, легочных, кожных и кровяных инфекций, а также репродуктивной системы, не действуют против этого штамма. Это свидетельствует о том, что холодная среда помогла бактериям выработать специфические последовательности ДНК, которые позволяют им выживать под воздействием лекарств.
В бактериях было обнаружено почти 600 генов с неизвестными функциями, что свидетельствует о еще неиспользованном источнике для открытия новых биологических механизмов. Анализ генома также выявил 11 генов, которые потенциально способны убивать или останавливать рост других бактерий, грибков и вирусов.
Исследователи говорят, что эти выводы важны, поскольку устойчивость к антибиотикам вызывает растущую обеспокоенность. Возвращение к древним геномам и раскрытие их потенциала подчеркивает важную роль, которую природная среда играла в распространении и эволюции устойчивости к антибиотикам.
Как бактерии научились "работать" против лекарств
Напомним, что бактерии умеют уничтожать антибиотики, используя для этого солнечный свет и железосодержащие минералы. Бактерии используют частицы оксида железа для образования биопленки, которая ведет себя как перезаряжаемый конденсатор. Днем, когда светит солнце, такая биопленка впитывает фотоны и накапливает электроны. Когда же наступает ночь, бактерии "разряжают" эту систему, используя сохраненную энергию для запуска химических реакций.
