Ученые из Научно-исследовательского института Медицинского центра Университета Макгилла (RI-MUHC) определили новые средства борьбы с лекарственно-устойчивыми бактериями, растущей глобальной угрозой, столь же угрожающей, как и лекарственно-устойчивые микробы. Мало что известно о механизмах, ведущих к толерантности, стратегии, которая делает бактерии «безразличными» к антибиотикам и почти «неубиваемыми», что приводит к хроническим инфекциям, чрезвычайно трудно поддающимся лечению и излечению.
Исследовательская группа RI-MUHC обнаружила новую клеточную мишень, которая может ослабить бактерию Pseudomonas aeruginosa, устрашающий микроб, который может стать очень устойчивым ко многим антибиотикам и, следовательно, невосприимчивым к антибиотикотерапии. Выводы группы опубликованы на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
«Мы определили новую функцию, важную для толерантности к антибиотикам, которая может быть направлена на повышение активности наших текущих антибиотиков», - говорит ведущий автор исследования доктор Дао Нгуен, ученый из Программы трансляционных исследований в области респираторных заболеваний в RI-MUHC и адъюнкт-профессор медицины Университета Макгилла. «Это очень важно, если мы хотим повысить эффективность наших антибиотиков и предотвратить неэффективность таких методов лечения».
П. aeruginosa, инфекция легких, является основной причиной смерти тысяч людей, живущих с кистозным фиброзом. Эта бактерия также вызывает множество других серьезных инфекций, при которых у людей с ослабленной защитой и иммунной системой.
«P. aeruginosa вызывает пожизненные инфекции легких у людей с муковисцидозом, и эти инфекции невозможно вылечить даже с помощью коктейлей из самых сильнодействующих доступных антибиотиков», - говорит доктор Нгуен, который также является респирологом в McGill. Университетский медицинский центр.
Кошмарные бактерии, которые медленно растут
П. aeruginosa была внесена в список «кошмарных бактерий» Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) в Соединенных Штатах, при этом, по оценкам, 51 000 инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, ежегодно приводят к около 400 смертельным исходам. Это частая причина инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, таких как пневмония, инфекции кровотока или мочевыводящих путей, а также инфекции в области хирургического вмешательства
«Многие бактерии, такие как P. aeruginosa, когда они растут медленно или вообще не растут, становятся устойчивыми к антибиотикам», - объясняет доктор Нгуен. «Это серьезная проблема, потому что многие хронические инфекции вызываются бактериями, которые медленно растут или переходят в спящее состояние, когда они находятся в живом организме, и это приводит к неэффективности лечения или рецидиву инфекции у пациентов."
Новый фермент-мишень для антибиотиков
В этом новейшем исследовании доктор Нгуен и ее команда обнаружили, что, когда P. aeruginosa находится в состоянии стресса или испытывает недостаток питательных веществ, она использует сигнальную систему стресса и защитный фермент (супероксиддисмутазу) для модификации своей клеточной мембраны, делая он менее проницаем для молекул и предотвращает проникновение антибиотиков в клетку.
Исследователи обнаружили, что ингибирование активности фермента или сигнальной системы стресса может сделать патоген более восприимчивым к антибиотикам.
"До сих пор толерантность к антибиотикам у медленно растущих бактерий широко объяснялась тем фактом, что мишени антибиотиков были недоступны или неактивны в "спящих" клетках. С помощью этого исследования мы показали, что это нечто большее" объясняет доктор Нгуен. «Мы выявили новую связь между ферментом защиты от стресса, регуляцией проницаемости мембран и толерантностью к антибиотикам».
«В долгосрочной перспективе открытие этой многообещающей клеточной мишени может расширить возможности наших антибиотиков и сделать новые более эффективными», - заключает она..