Новое исследование Массачусетского технологического института показывает, что два штамма бактерий, каждый из которых устойчивы к одному антибиотику, могут защищать друг друга в среде, содержащей оба препарата.
Результаты, полученные учеными во главе сJeff Gore, показывают, что мутуализм, явление, при котором различные виды получают выгоды от взаимодействия друг с другом, помогает бактериям образовыввать лекарственно устойчивые сообщества. Это первая экспериментальная демонстрация микробного мутуализма, известного как перекрестная защита, которая чаще наблюдаются у более крупных животных.
Исследователи сосредоточились на изучении двух штаммов E. палочка, один которых устойчив к ампициллину, а другой к хлорамфениколу. Эти бактерии, как и многие другие, защищают себя от антибиотиков, производя ферменты, которые расщепляют антибиотики. Gore с коллегами обнаружили, что оба штамма смогли выжить в условиях, когда присутствовали оба антибиотики, несмотря на то, каждый из них был устойчив только к одному из препаратов. Такая ситуация, вероятно, также распространена в природе, особенно в почве, где многие штаммы бактерий живут вместе.
«Каждый из них делает различные токсины и каждый из них устойчив к воздействию различных токсинов» говорит присутствовали. Также исследователи обнаружили, что население двух штаммов колеблется с течением времени. Колебания численности микроорганизмов распространено при взаимодействиях хищник-жертва, но редко встречаются в мутуалистических взаимодействиях, таких как перекрестная защита, наблюдаемая в этом эксперименте.
Авторы отметили, что в то время как общий размер популяции бактерий оставалась примерно таким же, были большие колебания в относительных процентах каждого штамма, которая изменялась почти на 1000 процентов в течение примерно трех дней. «Штамм, который являлся более обильным в начале цикла, становится менее обильным в конце этого цикла», говорят ученые. При более низких концентрациях антибиотиков, бактериальная популяция может выжить в этих колебаниях неопределенный срок, но при более высоких концентрациях наркотиков, колебания дестабилизируют население бактерий, и оно, в конечном итоге, разрушается.