Новая модель может предсказать, как бактерии развивают устойчивость к антибиотикам

Используя теоретические модели метаболизма и размножения бактерий, ученые могут предсказать тип устойчивости, который у бактерий разовьется при воздействии антибиотиков. Теперь это было продемонстрировано исследовательской группой Уппсальского университета в сотрудничестве с коллегами из Кельна, . опубликовано в журнале. , и эволюция.


В медицинских и фармацевтических исследованиях существует большой интерес к поиску ответа на вопрос, насколько быстро и с помощью каких механизмов развивают к антибиотикам. Другая цель — понять, как эта устойчивость, в свою очередь, влияет на рост бактерий и патогенность.

«Такие знания позволят лучше отслеживать и замедлять возникновение резистентности и тем самым продлить период, в течение которого являются жизнеспособными в качестве эффективных методов лечения бактериальных инфекций. Это также создаст потенциал для новых типов антибиотиков и терапевтических методов, которые влекут за собой снижает развития резистентности », — говорит Дэн И. Андерссон, профессор медицинской бактериологии Уппсальского университета.

При генетической адаптации к новой среде организм претерпевает мутации, изменяющие его свойства. Другие недавние исследования показали, что трудно предсказать, какие мутации возникнут, когда бактерии адаптируются к новым условиям жизни. Например, если мигрирует в новое окружение с очень низким содержанием питательных веществ, ее ответ, по-видимому, будет развиваться в сторону более эффективного использования ограниченных ресурсов. С другой стороны, гораздо сложнее предсказать виды мутаций, вызывающих эту адаптацию.

В новом исследовании ученые создали теоретическую модель, которая связывает степень и тип устойчивости, развиваемой бактерией, с ее способностью расти и делиться. В своих экспериментах исследователи смогли увидеть, что чем более устойчивой становилась бактерия, тем больше ухудшалась ее способность усваивать питательные вещества. Эта ранее ненаблюдаемая связь позволила им предсказать, какие виды мутаций возникнут и какое сопротивление они будут оказывать, когда мутировавшие бактерии будут подвергаться воздействию различных уровней антибиотиков. Результаты показали, что низкая доза антибиотика вызвала появление определенного вида мутации, в то время как высокая концентрация привела к изменениям другого типа.

«Наша работа является первым шагом к разработке моделей, которые связывают и рост бактерий с механизмами, лежащими в основе устойчивости. Это проложит путь для прогнозирования изменений бактерий при воздействии антибиотиков. Результаты также демонстрируют важность объединения теоретических моделей. с помощью экспериментального анализа, чтобы понять, как метаболизм бактерий оптимизируется в различных условиях роста », — говорит Андерссон.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments