Колебания бактерий помогут определить чувствительность к антибиотикам быстрее любых других анализов

Проблема устойчивости к антибиотикам стоит сегодня остро как никогда. Бактерии, на которые не действуют распространенные препараты, встречаются все чаще, а на подбор подходящего антибиотика уходит немало времени. Ученые из МИФИ нашли способ ускорить и оптимизировать процесс оценки чувствительности к антибиотикам.

Нижегородские исследователи предложили новый подход к изучению влияния лекарственных средств на бактерии. Результаты своего исследования команда лаборатории зондовой микроскопии и физики поверхности Саровского физико-технического института НИЯУ МИФИ во главе с Максимом Докукиным и Светланой Плесковой, руководящей лабораторией сканирующей зондовой микроскопии Нижегородского госуниверситета им. Лобачевского,  опубликовали в авторитетном научном издании Nanotechnology  and Precision Engineering. Материал выбрали статьей выпуска и поместили на обложку печатного издания.

Они обратили внимание на наноколебания – локальные движения бактерий с амплитудой в несколько десятков нанометров. Заметить их сложнее, чем обычные движения бактериальных клеток, которые микроорганизмы совершают в процессе жизнедеятельности, однако оказалось, что наномоторика имеет важное значение.

Ученые научились регистрировать наномоторику бактерий, используя атомно-силовую микроскопию и кантилевер – специальный микроскопический зонд, к которому прикрепляется микроорганизм. Эта система позволила зафиксировать наноколебания, создать базу данных с информацией о профилях колебаний, характерных для разных видов бактерий, разработать математические модели, выявившие закономерности в колебаниях бактерий в зависимости от условий, в которых те находятся.

Исследователи показали, что наноколебания бактерий могут быть разными и меняются в зависимости от условий окружающей среды, в которых находятся клетки, например, на них влияет питание и присутствующие в среде лекарственные компоненты. Кроме того, наномоторика видоспецифична, то есть движения одних бактерий не похожи на движения других.

Они считают, что предложенный ими подход можно использовать для быстрой оценки чувствительности бактерий к антибиотикам, что важно для подбора эффективной терапии и своевременного назначения лечения. Сейчас этот анализ предполагает посев бактерий на питательную среду и занимает не менее недели, оценку же наноколебаний можно произвести гораздо быстрее. Скорость в этом вопросе очень важна, так как вовремя назначенные подходящие антибиотики помогут не допустить развития осложнений. Не исключено, что разработка российских ученых пригодится и для изучения влияния других лекарств на бактерии.

Текст: Ксения Скрыпник, по материалам пресс-релиза