По предположению авторов, резистентность встречается чаще просто потому, что у мышей с диабетом больше популяция S. aureus и больше мутаций, на которые воздействует отбор. 

Исследователи посмотрели, влияют ли на рост резистентности факторы самих бактерий или организма-хозяина. Инфекция S. aureus протекает тяжелее в том числе потому, что у людей с диабетом при активации иммунных клеток фагоциты не производят достаточно свободных радикалов из-за нарушения работы сигналинга транспортера глюкозы GLUT1. Недавно было показано, что рапамицин у мышей без диабета тоже способствует тяжелому протеканию стафилококковой инфекции из-за нарушения сигналинга GLUT1 в фагоцитах. Так что авторы симулировали ингибирование иммунной системы диабетом без гипергликемии с помощью рапамицина. У таких мышей была незначительно выше бактериальная нагрузка, чем у контрольных мышей. А рифампицин эффективно уничтожал бактерии, как и у мышей, которым не давали рапамицин. Резистентные изоляты выявляли в 50% поражений у мышей под действием рапамицина. Так что иммунная супрессия участвует в возникновении резистентности к антибиотикам, но не объясняет быструю экспансию резистентных мутантов, характерную для условий диабета.

Авторы предположили, что дело в избытке глюкозы. Эффект глюкозы оценили in vitro. Стафилококк растили до стационарной фазы без глюкозы; в культуре присутствовало около 102 CFU резистентных бактерий. Потом в культуру добавили глюкозу или эквивалентное количество казаминокислот. В присутствии рифампицина в течение 48 часов популяция резистентных бактерий увеличивалась только при добавлении глюкозы.

Чаще всего для борьбы с метициллин-резистентными штаммами S. aureus используют ванкомицин. Но у пациентов с диабетом в три раза выше риск заразиться штаммом с умеренной устойчивостью к ванкомицину. У таких бактерий присутствует несколько мутаций, которые изменяют синтез клеточной стенки. Этого достаточно для возникновения определенного уровня устойчивости, но энергетически это затратно. Такие бактерии часто растут с отклонениями и медленнее, чем чувствительные, они менее вирулентны.

У мышей с диабетом устойчивый к ванкомицину штамм рос медленнее, чем JE2, но гораздо быстрее, чем тот же штамм у мышей без диабета. Очаги поражения у мышей были также крупнее. Среди бактерий, заражавших мышей с диабетом, развивалась устойчивость к ванкомицину при заражении чувствительным штаммом. Таким образом, условия, создаваемые в организме мыши с диабетом, восстанавливали вирулентный потенциал резистентных к ванкомицину штаммов и поддерживал их появление в ходе инфекции.

Источник: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads1591