Несмотря на широкое распространение ванкомицина в клинике, он оказался удивительно стойким к развитию резистентности у Staphylococcus aureus.
Несмотря на десятилетия широко распространенного лечения антибиотиком ванкомицином, устойчивость к нему S. aureus встречается крайне редко, тем не менее, золотистый стафилококк способен выработать резистентность к ванкомицину, говорится в исследовании, опубликованном 28 августа в журнале PLOS Pathogens учёными из Питтсбургского университета (США).
Ванкомицин-резистентные штаммы S. aureus (VRSA) растут медленнее и часто теряют свои мутации резистентности в отсутствие ванкомицина. Считается, что широкое распространение резистентности не происходит из-за издержек, связанных с устойчивостью, нехватки жизнеспособных механизмов резистентности или несовместимости мобильных генетических элементов, передающих резистентность, между патогенами. В случае S. aureus основа резистентности к ванкомицину остается неясной и поэтому неизвестно будет ли эволюция резистентности к ванкомицину представлять серьезную долгосрочную угрозу в клинике.
В этом исследовании ученые культивировали четыре штамма VRSA в присутствии и отсутствии ванкомицина, чтобы посмотреть, как они будут развиваться. Адаптация к ванкомицину наложила компромисс, в результате которого приспособленность в присутствии ванкомицина увеличилась, а приспособленность в его отсутствие снизилась в эволюционировавших линиях. Сравнение геномов линий, подвергшихся воздействию ванкомицина и не подвергшихся воздействию ванкомицина, выявило ген D-аланин:D-аланин лигазы (ddl) как мишень для утраты функциональных мутаций, которые ассоциируются с наблюдаемым компромиссом.
Штаммы, подверженные воздействию ванкомицина, демонстрировали ванкомициновую зависимость и аномальную морфологию колоний в отсутствие препарата, что было связано с мутациями в ddl. Однако дальнейшая эволюция линий, подверженных воздействию ванкомицина, в отсутствие ванкомицина позволила некоторым эволюционировавшим линиям избежать этого компромисса. В отличие от исходных штаммов, которые быстро теряли резистентность к ванкомицину, эволюционировавшие штаммы сохраняли резистентность на протяжении нескольких поколений, даже когда ванкомицин больше не применялся.
Авторы делают вывод: «Потенциальная возможность VRSA преодолеть этот дефицит приспособленности путем приобретения компенсаторных мутаций представляет собой серьезную угрозу для общественного здравоохранения в связи с высокой смертностью от метициллин-резистентного S. aureus (MRSA) и ограниченным количеством эффективных антибиотиков. До сих пор ванкомицин оставался удивительно эффективным, но результаты данного исследования свидетельствуют о том, что возможность его длительного применения нельзя считать само собой разумеющейся».
Источник: phys.org, 29 Aug.,2024