Съставките в ежедневната ни диета, включително кофеинът, могат да повлияят на резистентността на бактериите към антибиотици. Това е показано в ново проучване на екип от изследователи от университетите в Тюбинген и Вюрцбург, ръководено от професор Ана Рита Брочадо. Те открили, че бактерии като Escherichia coli (E. coli) организират сложни регулаторни каскади, за да реагират на химични стимули от пряката им среда, което може да повлияе на ефективността на антимикробните лекарства.
В систематичен скрининг екипът на Брочадо изследва как 94 различни вещества, включително антибиотици, лекарства с рецепта и хранителни съставки, влияят върху експресията на ключови генни регулатори и транспортни протеини на бактерията E. coli, потенциален патоген. Транспортните протеини функционират като пори и помпи в бактериалната обвивка и контролират кои вещества влизат или излизат от клетката. Фино настроеният баланс на тези механизми е от решаващо значение за оцеляването на бактериите.
Изследователите описват феномена като „антагонистично взаимодействие“.
„Нашите данни показват, че няколко вещества могат фино, но систематично да повлияят на генната регулация при бактериите“, казва докторантът Кристоф Бинсфелд, първи автор на изследването. Констатациите показват, че дори ежедневни вещества без директен антимикробен ефект - например кофеинови напитки - могат да повлияят на определени генни регулатори, които контролират транспортните протеини, като по този начин променят какво влиза и излиза от бактерията. „Кофеинът задейства каскада от събития, започващи с генния регулатор Rob и завършващи с промяната на няколко транспортни протеина в E. coli - което от своя страна води до намалено усвояване на антибиотици като ципрофлоксацин“, обяснява Ана Рита Брочадо. Това води до отслабване на ефекта на този антибиотик от кофеина. Изследователите описват това явление като „антагонистично взаимодействие“.
„Кофеинът задейства каскада от събития, започващи с генния регулатор Rob и завършващи с промяната на няколко транспортни протеина в E. coli - което от своя страна води до намалено усвояване на антибиотици като ципрофлоксацин.“ Ана Рита Брочадо
Този отслабващ ефект на някои антибиотици не е бил открит при Salmonella enterica, патоген, тясно свързан с E. coli. Това показва, че дори при подобни бактериални видове, едни и същи стимули от околната среда могат да доведат до различни реакции - вероятно поради разлики в транспортните пътища или техния принос към усвояването на антибиотици. Президентът проф. д-р х.к. (Дошиша) Карла Полман подчертава: „Подобни фундаментални изследвания върху ефекта на веществата, консумирани ежедневно, подчертават жизненоважната роля на науката за разбирането и решаването на реални проблеми.“
Изследването, публикувано в научното списание PLOS Biology, прави важен принос за разбирането на това, което се нарича „ниско ниво“ на антибиотична резистентност, която не се дължи на класически гени за резистентност, а на регулация и адаптация към околната среда. Това би могло да има последици за бъдещи терапевтични подходи, включително какво се приема по време на лечението и в какво количество, както и дали друго лекарство или хранителна съставка - трябва да бъдат разгледани по-внимателно.
