Цинк в диете препятствует передаче плазмид, несущих гены резистентности к антибиотикам

Плазмиды часто несут гены, которые помогают бактерии адаптироваться к изменяющимся и неблагоприятным условиям окружающей среды, например, гены устойчивости к антибиотикам. Более того, бактерии способны обмениваться плазмидами при конъюгации. Именно горизонтальный перенос генов во многом способствует появлению мультирезистентных штаммов бактерий, устойчивых к большинству существующих антибиотиков.

Бактерии нормальной микрофлоры кишечника могут служить резервуаром для плазмид, несущих гены множественной лекарственной устойчивости, и потенциально способствовать появлению новых патогенных штаммов. На скорость и частоту обмена плазмидами между населяющими кишечник бактериями влияют разные факторы, которые на данный момент всё ещё остаются не до конца изученными. Так, до сих пор не изучена роль различных пищевых добавок. Например, известно, что на микробиоту активно воздействует цинк, который часто входит в состав пищевых и косметических продуктов в качестве консерванта. Ученые из США решили проверить, как пищевые добавки, содержащие цинк, влияет на способность бактерий к конъюгации и обмену плазмидами.

Оказалось, что глюконат цинка не только обладает противомикробным действием, препятствуя росту нескольких лабораторных штаммов кишечной палочки Escherichia coli, но и снижает способность к переносу плазмид, ингибируя конъюгацию in vitro. При этом более высокие дозы цинка сильнее ингибируют обмен плазмидами.

Чтобы подробнее разобраться в механизме эффекта, оказываемого цинком, ученые оценили экспрессию генов, связанных с репликацией (Rep) и переносом (Tra) плазмид, методом ПЦР в реальном времени. Они показали значительное увеличение экспрессии гена RepA и незначительное усиление экспрессии RepB, что, вероятно, критически перегружает аппарат репликации и в конечном итоге подавляет этот процесс. В то же время снижалась экспрессия генов TraA и TraS, кодирующих белки, ключевые для формирования и функционирования половых F-пилей бактерий.

По мнению авторов, эти результаты необходимо перепроверить и подтвердить в экспериментах на животных.

Раннее отлучение от груди влияет на микробиом младенца и повышает риск развития астмы