Сюрприз! Змеиный и паучий яд не так уж стерилен, как мы думали

Бактерии - находчивые маленькие организмы. Они могут жить в самых странных и негостеприимных местах на нашей планете - в засушливых пустынях, токсичных кислотных озерах, даже глубоко в земной коре под дном океана.

Но ученые только что обнаружили новую, очень неожиданную среду обитания для маленьких выносливых микробов: яд змей и пауков. Это противоречит тому, что мы думали, что знаем: такие яды содержат антимикробные соединения, что, как предполагали ученые, означает, что это стерильная среда, в которой не могут процветать микробы.

Открытие обратного означает, что бактерии, вызывающие инфекции, могут присутствовать в яде еще до укуса жертвы, а значит, любому человеку, укушенному змеей или пауком, может потребоваться лечение от инфекции.

"Мы обнаружили, что все ядовитые змеи и пауки, которых мы тестировали, имели бактериальную ДНК в своем яде", - отмечает молекулярный биолог Стергиос Мошос из Нортумбрийского университета в Великобритании.

"Обычные диагностические инструменты не смогли правильно идентифицировать эти бактерии - если бы вы были заражены ими, врач в итоге назначил бы вам неправильные антибиотики, что могло бы усугубить ситуацию".

Хотя мы долгое время считали, что яд должен быть стерильным, инфицированные укусы таковыми не являются. До трех четвертей жертв змеиных укусов получают инфекции в ранах от укусов; обычно это объясняется вторичной инфекцией от бактерий, живущих во рту змеи и оставшихся в какашках ее добычи.

Однако недавние исследования показали, что пасть неядовитых змей более стерильна, чем пасть ядовитых змей, что странно, учитывая противомикробные соединения, содержащиеся в яде, и что бактерии, обнаруженные в ней, скорее всего, являются местными, а не колонизированы микробиотой добычи.

Мошос и его коллеги хотели узнать, могут ли яд и ядовитые железы быть источником дополнительных бактерий, и если да, то как микробы приспособились жить в крайне враждебной для них среде.

Они взяли образцы яда и ядовитых желез пяти видов змей: пухлой гадюки Bitis arietans, черношейной кобры Naja nigricollis, обыкновенного ланцетника Bothrops atrox, западного бриллиантового гремучника Crotalus atrox и прибрежного тайпана Oxyuranus scutellatus.

Они также взяли образцы двух видов пауков - индийского декоративного Poecilotheria regalis и бразильского лососево-розового птицееда Lasiodora parahybana - и занялись выделением и изучением микробов из яда.

Некоторые из микробов в пасти змей, вероятно, были оральными или экологическими, но некоторые были обнаружены как в яде, так и в ядовитых железах, в том числе, у одного вида змей, обычная бактерия, обнаруженная в пищеварительном тракте человека, Enterococcus faecalis.

Это было замечательно, поскольку команда могла сравнить их с образцами E. faecalis, найденными в больницах.

"Когда мы секвенировали их ДНК, мы четко идентифицировали бактерии и обнаружили, что они мутировали, чтобы противостоять яду. Это необычно, потому что яд похож на коктейль из антибиотиков, и он настолько густой, что можно было подумать, что у бактерий нет шансов. Но у них не только был шанс, они сделали это дважды, используя одни и те же механизмы", - говорит Мошос.

"Мы также напрямую проверили устойчивость E. faecalis ... к самому яду и сравнили их с классическим больничным изолятом: больничный изолят вообще не переносил яд, а наши два изолята с удовольствием росли в самых высоких концентрациях яда, которые мы могли им подкинуть".

Учитывая, как быстро колония бактерий может выработать устойчивость к антибиотикам, и как давно микробы это делают, возможно, это не должно удивлять. Удивительно это или нет, но результаты показывают, что лечение инфицированных укусов ядовитых животных может быть не таким простым, как лечение вторичной инфекции, из-за адаптации микробов.

Однако эти адаптации могут также дать нам новый инструмент для понимания устойчивости к антибиотикам и того, как обойти ее в других обстоятельствах.

"Исследуя механизмы сопротивления, которые помогают этим бактериям выжить", - говорит молекулярный биолог Стив Трим из компании Venomtech, - "мы можем найти совершенно новые способы борьбы с множественной лекарственной устойчивостью, возможно, с помощью разработки антимикробных пептидов яда".

Исследование было опубликовано в журнале Microbiology Spectrum.