Діабет посприяв появі стійких до антибіотиків бактерій

Цукровий діабет посприяв появі в мишей стійких до антибіотиків штамів бактерій, які не траплялися в особин без цієї хвороби. Це пов’язують з високим рівнем глюкози у крові, адже саме цим цукром бактеріям найлегше харчуватися, та погіршенням роботи імунної системи через діабет. Оскільки в людей з діабетом часто виявляють стійкі до антибіотиків бактерії, науковці сподіваються, що дослідження на мишах підкаже шляхи боротьби з такими інфекціями та стійкістю до антибіотиків узагалі. Його результати опублікували в журналі Science Advances.

Стійкий до антибіотика метициліну штам Staphylococcus aureus. NIAID / NIH

Як пов’язані цукровий діабет і стійкі до антибіотиків бактерії?

Люди з цукровим діабетом більш схильні до інфекцій шкіри та м’яких тканин, які можуть призводити навіть до ампутацій, особливо якщо уражені пальці на ногах або нижні кінцівки загалом. Так стається через підвищений рівень цукру в крові, погіршення імунної відповіді та кровопостачання кінцівок.

Найбільш поширеним збудником інфекцій шкіри та м’яких тканин у людей з діабетом є Staphylococcus aureus. Ця ж бактерія є однією з тих, що останніми роками найшвидше здобувають стійкість до антибіотиків. Тому американські науковці з Університету Північної Кароліни в Чапел-Гілл вирішили дослідити, чи пришвидшуватиме діабет появу стійких до антибіотиків штамів цієї бактерії.

Що дізналися про мишей з діабетом і їхні стійкі до антибіотиків інфекції?

Науковці штучно викликали в мишей цукровий діабет, вводячи їм препарат, який знищує відповідальні за вироблення інсуліну клітини підшлункової залози. Після цього в них викликали розвиток інфекції м’яких тканин, увівши під шкіру бактерії S. aureus. Упродовж чотирьох днів мишей лікували антибіотиком рифампіцином, стійкість до якого забезпечують бактеріям декілька замін нуклеотидів у ДНК.

Очікувано, у мишей з діабетом кількість бактерій загалом була вищою, ніж у здорових мишей. Крім того, за чотири дні лікування у мишей з діабетом швидко з’явилися стійкі до рифампіцину штами S. aureus, хоча введені їм бактерії були чутливими до цього антибіотика. Ба більше — стійкі до рифампіцину бактерії в мишей з діабетом почали переважати над чутливими до нього. Водночас у мишей без діабету такого ефекту не спостерігали.

Як з’ясували науковці, порушення роботи клітинного імунітету мало незначний вплив на появу стійкості до рифампіцину в S. aureus. Так у мишей без діабету, яким вводили препарат для штучного зниження імунітету, стійкі до антибіотиків штами зустрічалися не так часто, як у мишей з діабетом. А от високий рівень цукру в крові мишей з діабетом був основною причиною, з якої з’являлася така стійкість. У мишей з діабетом кількість бактерій S. aureus загалом була більшою через доступність їжі, тобто цукру, через що імовірність появи мутацій і генів стійкості в них збільшувалася. Коли ж науковці тримали рівень цукру в крові мишей з діабетом в нормі за допомогою інсуліну, то частота появи стійких штамів бактерій у них значно знижувалася.

Як отримані на мишах результати застосують для лікування людей?

Оскільки дослідники спостерігали появу стійких до антибіотиків бактерій у мишей з діабетом уже після чотирьох днів експерименту, це може свідчити про потребу змінювати антибіотики під час лікування тривалих інфекцій і в людей з діабетом. Крім того, вони показали ключову роль підтримання нормального рівня цукру в крові для запобігання появі стійкості до антибіотиків. Подальші дослідження можуть показати, які ще стійкі інфекції виникають через діабет і які антибіотики більш ефективні для боротьби з такими інфекціями.

• Детальніше про те, як виникають стійкі до антибіотиків штами бактерій і як російське вторгнення пришвидшило процес появи таких штамів, ми розповідали в матеріалі «Війна та чума».