Ученые обнаружили новый механизм устойчивости бактерий к действию антибиотиков — за счет резких изменений формы клеток.
Верхний ряд — клетки C. crescentus в обычных условиях, нижний — клетки, меняющие форму в присутствии хлорамфеникола / ©Shiladitya Banerjee
Антибиотики долго казались «волшебной пулей», способной раз и навсегда избавить человечество от многих опасных бактериальных инфекций. Однако чем шире они применялись, тем очевиднее становилось, что микробы способны вырабатывать множество способов для защиты от антибиотиков. Авторы новой статьи, опубликованной в журнале Nature Physics, нашли еще один.
Команда ученых из Великобритании и США во главе с Шиладитьей Банержи (Shiladitya Banerjee) проводила эксперименты с распространенными жителями пресных водоемов Caulobacter crescentus, выращивая их в присутствии небольших количеств хлорамфеникола. Это антибиотик широкого действия, нарушающий синтез белка на бактериальных рибосомах. В питательной среде его было слишком мало для полного уничтожения клеток, однако достаточно, чтобы существенно замедлить их рост и размножение.
Однако, когда сменилось около десяти поколений бактерий, ученые обнаружили, что те полностью изменили форму и снова набрали нормальные темпы роста. Клетки сильно вытянулись в длину и загнулись, образуя почти замкнутую окружность бублика.
Если антибиотик переставал появляться в питательной среде, микробы возвращались к своей естественной форме, напоминающей сосиску. Ранее было продемонстрировано схожее изменение формы бактериальных клеток, однако в новой работе показано, что оно может происходить и без потери всей клеточной стенки.
«Это свидетельствует о новом, механическом виде адаптаций к присутствию антибиотиков», — пишут авторы исследования. Они полагают, что вытянутая форма позволяет бактериям увеличивать внутренний объем клетки, снижая концентрацию антибиотика внутри. При этом за счет сужения клетки и изгиба сокращается площадь ее поверхности, что сдерживает проникновение новых молекул.
