Новые средства борьбы с «неубиваемыми» бактериями

Ученые из Исследовательского института Центра здоровья Университета Макгилла (RI-MUHC) определили новые средства борьбы с противотуберкулезными бактериями, что является глобальной угрозой, столь же серьезной, как и лекарственно-устойчивые бактерии. На сегодняшний день мало что известно о механизмах, ведущих к толерантности, которые делают бактерии «безразличными» к антибиотикам и почти не убиваемыми, что приводит к чрезвычайно тяжелому лечению хронических инфекций.

P. aeruginosa — супербактерии

Р. aeruginosa была включена в число «супербактерий» Центрами по контролю и профилактике заболеваний (CDC) в Соединенных Штатах, причем ежегодно выявляются около 51 000 инфекций, связанных с медицинским обслуживанием, в результате чего погибло около 400 человек. Это распространенная причина связанных со здравоохранением инфекций, таких как пневмония, инфекции мочевых путей, а также инфекции хирургического профиля.

Р. aeruginosa — инфекция легких, является основной причиной смерти тысячи людей, живущих с кистозным фиброзом. Эта бактерия также вызывает много других серьезных инфекций, в тех случаях, когда у людей ослаблена иммунная система.

«P. aeruginosa вызывает хронические болезни легких у людей с кистозным фиброзом, и эту инфекцию невозможно элиминировать даже комбинациями из самых мощных доступных антибиотиков», — говорит Нгуен (Dao Nguyen), который также является респирологом в Центре здоровья Университета Макгилла.

«Многие бактерии, такие как P. aeruginosa, когда они растут медленно или вообще не растут, становятся терпимыми к антибиотикам», — объясняет Нгуен. «Это ключевая проблема, так как многие хронические инфекции вызваны бактериями, которые медленно растут или вступают в состояние покоя, когда они проживают в живом хозяине, и это приводит к неудачному лечению или к рецидивам инфекции у пациентов».

Результаты научной работы

Исследовательская группа обнаружила новую клеточную мишень, которая может ослабить бактерию Pseudomonas aeruginosa, которая способна стать толерантной ко многим антибиотикам и, таким образом, не поддается антибиотикотерапии. Результаты исследования опубликованы на этой неделе в научном журнале PNAS.

«Мы определили новую функцию, важную для толерантности к антибиотикам, которая может быть направлена ​​на повышение активности наших современных антибиотиков», — говорит автор исследования Дао Нгуен, ученый из программы «Трансляционные исследования в области респираторных заболеваний» в RI-MUHC и сотрудник в Университете Макгилла. «Это важно, если мы хотим улучшить эффективность наших антибиотиков и не допустить, чтобы такое лечение не сработало».

В этом новейшем исследовании Нгуен с соавторами обнаружили, что когда P. Aeruginosa подвергается окислительному стрессу или испытывает недостаток в питательных веществах, она использует систему сигнализации о стрессе и вырабатывает защитный фермент (супероксиддисмутазу), чтобы модифицировать клеточную мембрану, делая ее плохо проницаемой для молекул, и предотвратить проникновение антибиотиков в клетку. Исследователи обнаружили, что ингибирование активности фермента или системы сигнализации о стрессе может сделать патоген более восприимчивым к антибиотикам.

«До сих пор антибиотикорезистентность в медленно растущих бактериях была широко объяснена тем фактом, что мишени антибиотиков были недоступны или неактивны. В этом исследовании мы показали, что в этом есть нечто большее», — объясняет Нгуен. «Мы определили новую связь между ферментом, защищающим от окислительного стресса, регуляцией проницаемости мембраны и толерантности к антибиотикам».

Выводы

«В долгосрочной перспективе открытие этой многообещающей мишени может привести к открытию более эффективного лечения», — заключает он.

Авторы другого исследования утверждают, что найден механизм, с помощью которого бактерии E.coli развивают резистентность к антибиотикам.