Що не вбило давні бактерії, зробило їх стійкішими. Як стійкість до антибіотиків зʼявилась задовго до їх використання людьми?

19 липня 2025 р. 14:17

19 липня 2025 р. 14:17

Відомо, що для більшості вірусних захворювань специфічного лікування наразі не існує. Здавалось би, з бактеріальними інфекціями боротися легше, адже проти них ще багато років тому створили дієву зброю — антибіотики.

Однак надмірне й недоречне використання цих препаратів людьми призвело до появи великої кількості генів стійкості в бактерій. Наразі це є серйозним викликом для людства. За даними ВООЗ, лише у 2019 році через стійкість до антибіотиків помер понад мільйон людей.

Щоб могти протистояти новим викликам, які підготували для нас бактерії, потрібно продовжувати шукати загублені пазли. Тільки так ми зможемо зрештою скласти їх в загальну картину явища стійкості до антибіотиків.

Одними з таких пазлів стали стійкі до антибіотиків бактерії віком тисячі й навіть мільйони років. Їх знайшли в зразках вічної мерзлоти. І як виявилось — не лише там. Про що свідчать такі знахідки й чому ці відкриття важливі для сучасної медицини, розповіли дослідники з університету Сан Пабло в матеріалі для The Conversation. А ми переказуємо.

3D-візуалізація бактерій. Подібні мікроорганізми розвивали стійкість до антибіотиків протягом мільйонів років еволюції. CDC / Unsplash

Древні сліди стійких до антибіотиків бактерій

Протягом десятиліть науковці вважали, що стійкість до антибіотиків прийшла до нас разом з використанням антибіотиків і є сучасним явищем. Але дослідження кажуть, що це не так.

Вченим вдалось знайти стійкі бактерії далеко поза межами лікарень. Ба більше — поза межами місць, освоєних людьми.

Знахідки у вічній мерзлоті

Група дослідників з Канади та Франції ще у 2011 році ідентифікувала гени, що забезпечують стійкість до антибіотиків, у ДНК бактерій віком 30 тисяч років. Ці бактерії знайшли у зразках вічної мерзлоти Берингії .

Цікаво, що тогочасні бактерії були такими ж нечутливими до антибіотиків, як і теперішні. Вони не реагували на ванкоміцин, тетрацикліни і β-лактами.

В іншому дослідженні науковці знайшли два бактеріальні штами стафілококів у ще давніших зразках вічної мерзлоти — віком три з половиною мільйони років. Один зі штамів мав навіть кілька генів резистентності до різних сучасних антибіотиків.

Ізольовані печери та дикі тварини

Такі знахідки не обмежуються лише зразками вічної мерзлоти. Дослідники виявили штам бактерії Paenibacillus , нечутливої до більшості сучасних клінічних антибіотиків, у печері Лечугілья в Нью-Мексико.

Як повідомляють науковці, ця друга за глибиною в США печера була ізольована від будь-якого стороннього впливу протягом чотирьох мільйонів років.

В одному із досліджень науковці виявили ще цікавіший факт. Деякі лінії стійкого до метициліну золотистого стафілокока були нечутливими до цих антибіотиків ще до впровадження їх в клінічну практику.

Щоб вижити, мікроорганізми вдосконалили свої захисні механізми під тиском антибіотиків, вироблених грибками, що мешкали на шкірі європейських їжаків. Згодом ці стійкі бактерії поширились між іншими тваринами, а потім потрапили до людей.

Лабораторний тест на стійкість бактерій до антибіотиків. Такі дослідження допомагають зрозуміти механізми резистентності. CDC / Unsplash

Людський фактор посилює проблему

Завдяки цим та іншим дослідженням зараз відомо, що явище стійкості до антибіотиків є давнім і поширеним в природі. Однак людський фактор теж має неабияке значення.

Масштабне створення і використання антибіотиків людьми лише збільшує імовірність виникнення все більшої кількості захисних механізмів у бактерій. До того ж ці механізми швидко поширюються між бактеріями.

Адже мікроорганізми можуть передавати гени стійкості не лише до нащадків, а й до зовсім іншого виду бактерій. Це називають горизонтальним перенесенням генів.

Все це ускладнює процес лікування інфекційних захворювань, викликаних стійкими до більшості антибіотиків патогенними бактеріями. Найбільшою проблемою є те, що в такому випадку терапія може не діяти, й тоді хвороба завершується смертю людини.

Вдосконалюйся або загинеш

Дослідники виділяють два основні фактори, що сприяли еволюції стійкості до антибіотиків у бактерій.

Перший — боротьба за ресурси, наприклад їжу.

Другий — адаптація до умов навколишнього середовища.

Природна хімічна війна

До появи клінічних препаратів природні антибіотики, вироблені самими бактеріями навколишнього середовища, слугували їхньою зброєю проти конкурентів. Такі здібності надавали перевагу у виживанні.

Ба більше, антибіотики виконували функції сигнальних молекул, що впливало на співжиття організмів одне з одним.

Отож, під впливом антибіотиків бактерії вдосконалювали механізми спротиву, щоб вижити. Це змушені були робити й ті, що самі синтезували антибіотики, і ті, що співіснували поруч.

Згодом ці корисні для бактерій захисні механізми поширювались в мікробних спільнотах. Адже хто стійкіший, той і виграв. У цьому випадку — вижив і може розмножуватись.

3D-візуалізація бактерій, створена на основі наукових даних про їхню будову. CDC / Unsplash

Назад в майбутнє

Наразі вчені вважають , що першими гени стійкості отримали корисні людські бактерії від їхніх далеких родичів з навколишнього середовища. А потім вже й патогенні мікроорганізми отримали ці гени.

Передача генів стійкості не була хитро спланована самими бактеріями, а трапилась випадково. Адже що більш поширений механізм стійкості, то вищий шанс його передачі.

Уроки для майбутнього

Отож, як виявилось, у бактерій навколишнього середовища вже давно існували різноманітні гени стійкості. Додаймо сюди постійний вплив антибіотиків.

Разом це посилить набуття стійкості поміж бактерій, які зрештою можуть стати мультирезистентними. Науковці рекомендують зважати на ці фактори під час розробки майбутніх методів боротьби з проблемою стійкості до антибіотиків.

Крім того, знахідки й дослідження давніх стійких бактерій допомагають вченим зрозуміти, як стійкість до антибіотиків еволюціонувала й поширилась. Звісно, багато питань залишаються відкритими.

Однак завдяки таким дослідженням ми маємо змогу зазирнути в минуле без машини часу. А що більше ми будемо знати про минуле стійкості до антибіотиків у бактерій, то легше нам буде протистояти цій проблемі не лише зараз, а й у майбутньому.

Наука