Малые дозы антибиотиков превратили возбудителя туберкулеза в суперпатоген без изменения его ДНК

Исследователи из Института экологии Российского университета дружбы народов (Москва), Института общей генетики имени Н.И. Вавилова (Москва) и Башкирского государственного аграрного университета (Уфа) изучили влияние малых доз антибиотиков на формирование лекарственной устойчивости у микобактерий. В исследовании были задействованы непатогенные родственники возбудителя туберкулеза M. smegmatis mc2 155. Генетически они очень близки, однако у исследуемого штамма примерно вдвое больше генов, ответственных за нейтрализацию различных лекарственных средств.

Для проведения эксперимента были отобраны ключевые препараты противотуберкулезной терапии, отличающиеся друг от друга по химическому строению и механизму действия: канамицин, стрептомицин, офлоксацин и тетрациклин. Это было нужно для того, чтобы избежать так называемой перекрестной устойчивости, когда из-за схожего механизма воздействия может появиться устойчивость к тем препаратам, с которыми патоген еще не встречался. Чувствительность к антибиотику оценивали при помощи бумажных дисков, пропитанных растворами антибиотиков с разной концентрацией. Их клали в чашки с питательной средой и культурами микобактерий и наблюдали, смогут ли микроорганизмы выжить вокруг диска. M. smegmatis выращивали на питательной среде, добавляя разные дозы препаратов, затем сравнивали их рост с контрольным образцом без антибиотика. Авторы экспериментально выяснили, какие дозы антибиотиков не подавляют рост микобактерий, культивировали их при таких условиях, а потом проверили активность резистома.

Исследователи наблюдали значительное увеличение активности основного гена-регулятора устойчивости whiB7 под действием канамицина и офлоксацина; однако офлоксацин параллельно подавлял активность как минимум шести генов-регуляторов, а значит, он может провоцировать устойчивость только через активацию whiB7. Стрептомицин не проявлял какого-либо влияния на активность этих генов, но оказался «прививкой» к одному из наиболее используемых препаратов противотуберкулезной терапии — рифампицину. Канамицин повышал активность нескольких генов-регуляторов лекарственной устойчивости, а значит, его воздействие приводит к повышению сопротивляемости. При контакте с тетрациклином повышалась активность всех исследуемых генов, поэтому формировалась сопротивляемость по меньшей мере к девяти антибиотикам.