Изучение инфекционной устойчивости к лекарственным препаратам

Изучение инфекционной устойчивости к лекарственным препаратам, помимо того что оно имеет важнейшее значение для медицины, дает много новых сведений о генетике микроорганизмов, позволяя выяснять сложные и пока еще мало понятные взаимоотношения между вирусами и генами, а также частицами, которые находятся где-то посредине между ними, — так называемыми эписомами.


R-фактор

R-фактор

R-фактор — частица, которой обусловлена инфекционная устойчивость к нескольким лекарственным препаратам, — передается от одной бактерии к другой путем конъюгации. Считается, что любая конъюгация происходит через посредство тонких трубочек, которые называют волосками. На этой электронной микрофотографии (X20000) видна мужская клетка Escherichia coli (слева), связанная посредством F-волоска с женской бактерией того же вида. F-волосок на негативно окрашенных препаратах имеет вид тонкой белой линии. К F-волоску прилипают многочисленные сферические вирусы бактерий (фаги).


Если в жидкую культуру восприимчивых бактерий добавить антибактериальный препарат, то через некоторое время все клетки в культуре станут устойчивыми к нему. Когда-то думали, что устойчивость эта вырабатывается под действием самого препарата. На самом деле, конечно, некоторое (очень малое) число клеток в культуре уже было устойчиво; эти-то клетки быстро размножаются, тогда как чувствительные клетки, составляющие подавляющее большинство, погибают (смотрите рисунок ниже).


Устойчивость к лекарственным препаратам связана
с изменением генетического материала бактериальной клетки

Устойчивость к лекарственным препаратам связана с изменением генетического материала бактериальной клетки

Раньше думали (верхний рисунок), что чувствительные (черный цвет) клетки становятся устойчивыми (красный цвет) под действием препарата (в рамке). В действительности же устойчивость обусловлена случайной, самопроизвольной мутацией, в результате которой клетки приобретают способность выживать и размножаться в присутствии препарата (нижний рисунок).


Появление устойчивости не связано с действием самого препарата, но есть результат случайной, самопроизвольной мутации. У бактерий, как и у высших организмов, генетический материал содержится в хромосомах. Время от времени какой-нибудь ген — это, в частности, может быть ген, контролирующий устойчивость к тому или иному препарату, — подвергается мутации. Мутации таких генов случаются очень редко — один раз на десять миллионов или даже на миллиард клеточных делений; такая мутация изменяет чувствительность клеток к какому-то одному или к двум близким лекарственным препаратам.


«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка

Вперед →