Непродолжительное применение антибиотиков способствует повышению устойчивости кишечных бактерий человека к доступным препаратам
By redaktor udalenno
on 26.04.2025
By redaktor udalenno
on 26.04.2025
Исследователи из Стэнфордского университета сообщают, что применение ципрофлоксацина приводит к устойчивой резистентности к антибиотикам у кишечных бактерий человека. Устойчивость возникает независимо у разных видов бактерий и сохраняется более 10 недель.
В исследовании под названием «Кратковременное применение антибиотиков приводит к тому, что бактерии в кишечнике человека становятся устойчивыми к недорогим препаратам», опубликованном в Nature, исследователи провели лонгитюдное метагеномное исследование, чтобы объяснить, как развивается устойчивость in vivo. Шестьдесят здоровых взрослых людей получали ципрофлоксацин по 500 мг два раза в день в течение пяти дней. В течение 20 недель участники собирали 16 образцов кала, в результате чего было получено 960 образцов для анализа. Метагеномное секвенирование методом дробовика было проведено для всех образцов, в результате чего было получено в среднем 18,8 миллионов прочтений на образец. Исследователи реконструировали 5665 геномов, представляющих популяции комменсальных бактерий, и выявили 2,3 миллиона генетических вариантов. Среди них 513 популяций продемонстрировали селективные сдвиги, что является явным признаком адаптивной эволюции. Высокая концентрация мутаций наблюдалась в гене gyrA, связанном с устойчивостью к фторхинолонам.
Среди 513 эволюционирующих популяций часто происходили масштабные генетические изменения в гене gyrA, который играет ключевую роль в устойчивости к фторхинолонам. В 63 популяциях из 34 участников наблюдались мутации gyrA, которые, как правило, возникали независимо друг от друга у разных особей. Почти 10% изначально восприимчивых популяций бактерий приобрели устойчивость благодаря этим мутациям. Мутации сохранялись более 10 недель и, по прогнозам, сохранялись бы ещё до года. Дополнительные мутации, связанные с устойчивостью, возникали в других генах, хотя эти события были менее распространёнными и наблюдались у меньшего числа видов.
Сопротивление с большей вероятностью возникало в популяциях, которые были многочисленны до начала лечения и значительно сократились в численности во время воздействия, что указывает на условия, коррелирующие с более высокой вероятностью эволюционных изменений.
Мутации, вызывающие устойчивость, не приводили к снижению жизнеспособности, что позволяло устойчивым штаммам сохранять доминирующее положение в популяции после завершения лечения. Целенаправленное секвенирование не выявило признаков восстановления устойчивости. Мутации в gyrA объясняли лишь часть наблюдаемой устойчивости, что указывает на наличие дополнительных механизмов.
Судя по результатам, даже кратковременное применение антибиотиков может привести к мутациям, вызывающим устойчивость, которые сохраняются в кишечнике человека в течение нескольких месяцев после окончания лечения. Мутации возникают независимо у разных видов бактерий и не приводят к ощутимым последствиям для жизнеспособности, позволяя устойчивым штаммам оставаться преобладающими.