Новое лабораторное исследование, проведенное в Университете Тюбингена (Германия) и опубликованное 22 июля в журнале PLOS Biology, предполагает, что кофеин способен помогать бактерии Escherichia coli (E. coli) противостоять действию антибиотиков. Это происходит путем запуска генетических изменений, которые мешают лекарствам проникать внутрь бактериальных клеток.
Механизм этого явления заключается в способности определенных химических веществ, включая кофеин, изменять активность генов E. coli, ответственных за создание транспортных белков. Эти белки контролируют, какие вещества могут входить в бактериальную клетку или выходить из нее. Исследование показало, что кофеин снижает выработку специфического транспортного белка под названием OmpF.
Белок OmpF играет ключевую роль, действуя как канал, через который распространенные антибиотики, такие как ципрофлоксацин и амоксициллин, попадают внутрь бактерии. При уменьшении количества белков OmpF на поверхности клетки антибиотики не могут эффективно достигать своих мишеней, что теоретически снижает их действенность.
Исследователи обнаружили, что треть наблюдаемых генетических изменений была связана с белком «Rob» (Right-origin-binding protein). Этот белок функционирует как генетический переключатель, который, связываясь с ДНК, активирует или деактивирует другие гены. Данное открытие указывает на то, что белок «Rob» играет более значительную роль в адаптации E. coli к химической среде, чем считалось ранее.
Важно отметить, что не только кофеин вызывает подобные изменения. В ходе исследования было протестировано 94 различных химических соединения, из которых 28 изменили активность генов, связанных с транспортом веществ. Ученые специально отслеживали активность семи таких генов у E. coli.
В число протестированных веществ, помимо кофеина, вошли аспирин, ванилин (ароматическое соединение в ванили), паракват (гербицид), вторичные желчные кислоты (производятся в кишечнике), салицилаты (широкий класс препаратов, включающий аспирин), а также препараты, блокирующие фолиевую кислоту, которые используются для лечения рака и воспалительных заболеваний. Эффект кофеина также затрагивал устойчивость к другим классам антибиотиков, включая тетрациклины и макролиды.
Клиническая значимость этого механизма подтверждается тем фактом, что аналогичный эффект вмешательства кофеина в работу антибиотиков был зафиксирован на штамме E. coli, взятом у пациента с инфекцией мочевыводящих путей. Это говорит о том, что подобный процесс может иметь отношение к реальным инфекциям.
Несмотря на эти данные, эксперты призывают не делать поспешных выводов. Профессор молекулярной микробиологии Эндрю Эдвардс из Имперского колледжа Лондона заявил: «Нет никаких доказательств из этого исследования, что употребление кофе повлияет на реакцию человека на антибиотики».
Эдвардс также добавил, что на основании этого исследования «никто не должен менять свой распорядок дня». Его мнение подкрепляется тем, что условия в лаборатории значительно отличаются от сложных процессов, происходящих внутри человеческого организма во время инфекции.
Доктор Эйприл Хейс, постдокторант из Университета Эксетера, согласна с этой оценкой. Она отметила, что «крайне маловероятно, что употребление кофеина приведет к трудноизлечимой инфекции». По ее словам, множество переменных еще не изучено, включая то, снизит ли этот эффект в действительности «способность организма справляться с инфекциями» у живого человека.
Основным ограничением исследования является то, что пока неизвестно, происходят ли наблюдаемые в лаборатории эффекты таким же образом во время реальных инфекций. Кроме того, точное молекулярное взаимодействие между кофеином, белком «Rob» и затрагиваемыми генами в E. coli еще предстоит выяснить.
Изображение носит иллюстративный характер
Механизм этого явления заключается в способности определенных химических веществ, включая кофеин, изменять активность генов E. coli, ответственных за создание транспортных белков. Эти белки контролируют, какие вещества могут входить в бактериальную клетку или выходить из нее. Исследование показало, что кофеин снижает выработку специфического транспортного белка под названием OmpF.
Белок OmpF играет ключевую роль, действуя как канал, через который распространенные антибиотики, такие как ципрофлоксацин и амоксициллин, попадают внутрь бактерии. При уменьшении количества белков OmpF на поверхности клетки антибиотики не могут эффективно достигать своих мишеней, что теоретически снижает их действенность.
Исследователи обнаружили, что треть наблюдаемых генетических изменений была связана с белком «Rob» (Right-origin-binding protein). Этот белок функционирует как генетический переключатель, который, связываясь с ДНК, активирует или деактивирует другие гены. Данное открытие указывает на то, что белок «Rob» играет более значительную роль в адаптации E. coli к химической среде, чем считалось ранее.
Важно отметить, что не только кофеин вызывает подобные изменения. В ходе исследования было протестировано 94 различных химических соединения, из которых 28 изменили активность генов, связанных с транспортом веществ. Ученые специально отслеживали активность семи таких генов у E. coli.
В число протестированных веществ, помимо кофеина, вошли аспирин, ванилин (ароматическое соединение в ванили), паракват (гербицид), вторичные желчные кислоты (производятся в кишечнике), салицилаты (широкий класс препаратов, включающий аспирин), а также препараты, блокирующие фолиевую кислоту, которые используются для лечения рака и воспалительных заболеваний. Эффект кофеина также затрагивал устойчивость к другим классам антибиотиков, включая тетрациклины и макролиды.
Клиническая значимость этого механизма подтверждается тем фактом, что аналогичный эффект вмешательства кофеина в работу антибиотиков был зафиксирован на штамме E. coli, взятом у пациента с инфекцией мочевыводящих путей. Это говорит о том, что подобный процесс может иметь отношение к реальным инфекциям.
Несмотря на эти данные, эксперты призывают не делать поспешных выводов. Профессор молекулярной микробиологии Эндрю Эдвардс из Имперского колледжа Лондона заявил: «Нет никаких доказательств из этого исследования, что употребление кофе повлияет на реакцию человека на антибиотики».
Эдвардс также добавил, что на основании этого исследования «никто не должен менять свой распорядок дня». Его мнение подкрепляется тем, что условия в лаборатории значительно отличаются от сложных процессов, происходящих внутри человеческого организма во время инфекции.
Доктор Эйприл Хейс, постдокторант из Университета Эксетера, согласна с этой оценкой. Она отметила, что «крайне маловероятно, что употребление кофеина приведет к трудноизлечимой инфекции». По ее словам, множество переменных еще не изучено, включая то, снизит ли этот эффект в действительности «способность организма справляться с инфекциями» у живого человека.
Основным ограничением исследования является то, что пока неизвестно, происходят ли наблюдаемые в лаборатории эффекты таким же образом во время реальных инфекций. Кроме того, точное молекулярное взаимодействие между кофеином, белком «Rob» и затрагиваемыми генами в E. coli еще предстоит выяснить.
