Кофеин снижает эффективность антибиотиков против бактерий, показало исследование

Кофейные зёрна перед пипетирующим роботом, с помощью которого команда провела масштабный скрининг 94 веществ — включая антибиотики и другие — на бактерии E. coli, потенциального патогена. Автор: Леон Кокколиадис

Компоненты нашего повседневного рациона, включая кофеин, могут влиять на устойчивость бактерий к антибиотикам. Это показало новое исследование команды учёных из Университетов Тюбингена и Вюрцбурга под руководством профессора Аны Риты Брошаду. Они обнаружили, что такие бактерии, как Escherichia coli (E. coli), используют сложные регуляторные каскады для реакции на химические стимулы из окружающей среды, что может влиять на эффективность противомикробных препаратов.

В систематическом скрининге команда Брошаду исследовала, как 94 различных вещества — включая антибиотики, рецептурные препараты и пищевые ингредиенты — влияют на экспрессию ключевых генов-регуляторов и транспортных белков бактерии E. coli. Транспортные белки действуют как поры и насосы в бактериальной оболочке, контролируя, какие вещества попадают в клетку или покидают её. Тонкий баланс этих механизмов критически важен для выживания бактерий.

«Наши данные показывают, что несколько веществ могут тонко, но систематически влиять на регуляцию генов у бактерий», — говорит аспирант Кристоф Бинсфельд, ведущий автор исследования, опубликованного в PLOS Biology.

Результаты предполагают, что даже повседневные вещества без прямого антимикробного эффекта — например, кофеиносодержащие напитки — могут влиять на определённые гены-регуляторы, контролирующие транспортные белки, тем самым изменяя, что попадает в бактерию и выходит из неё.

«Кофеин запускает каскад событий, начиная с гена-регулятора Rob и заканчивая изменением нескольких транспортных белков в E. coli — что, в свою очередь, приводит к снижению поглощения антибиотиков, таких как ципрофлоксацин», — объясняет Ана Рита Брошаду.

Этот эффект не был обнаружен у Salmonella enterica, патогена, близкого к E. coli, что показывает: даже у схожих видов бактерий одни и те же стимулы могут вызывать разные реакции.

Президент университета профессор Карла Поллман отмечает: «Такие фундаментальные исследования эффектов повседневно потребляемых веществ подчёркивают жизненно важную роль науки в понимании и решении реальных проблем».

Исследование вносит важный вклад в понимание так называемой «низкоуровневой» антибиотикорезистентности, которая обусловлена не классическими генами устойчивости, а регуляцией и адаптацией к окружающей среде. Это может повлиять на будущие терапевтические подходы, включая выбор сопутствующих препаратов или пищевых продуктов во время лечения.

Больше информации: Christoph Binsfeld et al, Systematic screen uncovers regulator contributions to chemical cues in Escherichia coli, PLOS Biology (2025). DOI: 10.1371/journal.pbio.3003260

Источник: University of Tübingen