Ученые Тартуского университета надеются создать решение для хронических инфекций, которые не поддаются лечению антибиотиками, пишет eurekalert.org со ссылкой на Scientific Reports. Старший научный сотрудник в области молекулярной микробиологии Арви Йоерс пишет о способности бактерий замечать изменения в состоянии друг друга и о том, что это открытие означает для медицины.

Жизнь бактерий не легка. Если пищи достаточно, они быстро размножаются. Как только бактерии перестают есть, для них все кончено: их метаболизм замедляется, и они переходят в состояние сна. В таком состоянии бактерии достаточно устойчивы к условиям окружающей среды и могут пережить трудные времена. В этом они похожи на медведя в спячке – в ожидании лучших времен расходуют минимум энергии.

Когда еды снова станет достаточно, все бактерии проснутся и начнут быстро размножаться. Если пищи будет недостаточно или она будет не лучшего качества, бактерии могут быть более нерешительными. Логично задаться вопросом: стоит ли оставлять безопасное состояние ради такой плохой еды? Может быть, здесь есть какая-то хитрость? Естественно, бактерии не следуют этой линии мысли. Вместо этого они разработали механизмы в ходе эволюции, которые предлагают решения таких дилемм.

Одним из особых признаков того, что среда достаточно хороша для роста и размножения бактерий, является рост других бактерий. Ученые Тартуского университета обнаружили, что спящие бактерии могут узнать о росте других бактерий, следя за ними.

А именно, когда бактерии растут, они выводят материал из клеточных стенок в окружающую среду. Клеточная стенка представляет собой довольно жесткую структуру, которая окружает каждую бактериальную клетку и защищает ее от внешней среды. Чтобы бактерия стала больше, клеточная стенка должна стать более мягкой и податливой. В результате подобных изменений часть материала клеточной стенки попадает в окружающую среду, посылая спящим бактериям сообщение о том, что условия улучшились, и у других есть достаточно пищи для роста.

Как только спящие бактерии идентифицируют материал, происходящий из клеточных стенок других бактерий в окружающей среде, они быстро и в большом количестве просыпаются, чтобы получить свою долю поступивших питательных веществ.

Спящие бактерии, не желающие просыпаться, представляют серьезную проблему в медицине. Известно, что антибиотики, прежде всего, убивают активно растущие бактерии и не могут воздействовать на спящие бактериальные клетки. Таким образом, спящие бактерии могут пережить курс антибиотиков в организме человека и снова начать расти, когда человек завершит лечение. Эти клетки называются персистентными, и они могут вызывать хронические инфекции, которые не поддаются лечению антибиотиками.

Если бы ученые теперь могли использовать это новое знание, чтобы обмануть спящие бактерий и заставить их проснуться с помощью какого-либо вещества, похожего на клеточную стенку, появился бы шанс уничтожить их антибиотиками с первой попытки. Это позволило бы лечить бактериальные инфекции одним курсом лечения.