При отсутствии генетической устойчивости к лекарству бактерия способна пережить лечение, находясь в неактивном, спящем состоянии, причём, чтобы впасть в это состояние, ей нужно попасть внутрь иммунного макрофага.
При отсутствии генетической устойчивости к лекарству бактерия способна пережить лечение, находясь в неактивном, спящем состоянии, причём, чтобы впасть в это состояние, ей нужно попасть внутрь иммунного макрофага.
Львиная доля исследований, касающихся бактерий, посвящена их умению приспосабливаться к антибиотикам. Действительно, лекарственная устойчивость бактерий стала настоящей головной болью для биологов и медиков: не успеешь создать средство нового поколения, как бактерии уже успевают к нему приспособиться. И что тогда, спрашивается, делать с инфекцией?
Но инфекция может внезапно «воскресать» не только из-за того, что бактерии стали устойчивыми к антибиотикам. Бывает, что бактериальные клетки погружаются в персистирующее, или, условно говоря, спящее состояние: у них замедляется метаболизм, и они перестают размножаться. У них может не быть мутации, обеспечивающей устойчивость к антибиотику, но лекарства с ними всё равно ничего поделать не могут. Потом, пробудившись, такие клетки способны снова запустить болезнь.
Бактерий, склонных персистировать, в популяции обычно всего ничего, и исследователям долго не давал покоя вопрос, что заставляет клетки превращаться в спящие. Как оказалось, в этом им помогают... иммунные клетки.
Обнаружили это исследователи из Имперского колледжа Лондона (Великобритания). Наблюдая с помощью флюоресцентного красителя за размножением бактерий сальмонелл, учёные заметили, что бактерии, которых проглотили иммунные макрофаги, становятся неактивны.
Макрофаги нападают на бактерии сразу же после их проникновения в организм. При этом одни из проглоченных микробов продолжают размножаться, а другие, как уже сказано, делиться перестают, и даже спустя 72 часа заключения в пищеварительной органелле макрофага 20 % таких бактерий остаются в живых и могут пробудиться, если выйдут наружу.
В журнале Science авторы работы сообщают, что персистирующее состояние у бактерий может включаться под действием кислой среды и нехватки питательных веществ в вакуоли макрофага. Впрочем, «генетическая предрасположенность» тут тоже играет роль: у сальмонеллы должно быть 14 особых генетических элементов, которые отвечают за персистирующее состояние.
То есть получается, что макрофаги помогают бактериям уйти от лечения: внутри иммунных клеток микробы могут переждать лекарственную атаку, чтобы потом возобновить инфекцию. Впрочем, это не единственный путь, способный привести бактерии в спящее состояние: к примеру, непатогенная кишечная палочка пользуется для этого другими, нежели сальмонелла, генами, а кроме того, кишечной палочке для этого не нужно попадать в макрофага. Так что, как видим, вопрос о причинах персистирующего состояния бактерий должен решаться, что называется, в индивидуальном порядке, в зависимости от вида этой самой бактерии.
Подготовлено по материалам Имперского колледжа Лондона. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.
