Как известно, тенденция к снижению лекарственной чувствительности патогенных микроорганизмов относится к глобальным угрозам общественному здоровью: растет число инфекций, все хуже поддающихся лечению антибиотиками. Одна из исследовательских групп, возможно, нашла мощное оружие против лекарственно-резистентных бактерий, могущее стать средством лечения персистирующих инфекционных заболеваний.
Специалистами Университета здравоохранения Северной Каролины (UNC) разработан новый способ усиления эффекта антибиотиков, применяемых для эрадикации болезнетворных бактерий. Как показало исследование, результаты которого опубликованы в журнале «Cell Chemical Biology», патогенную культуру можно сделать более уязвимой для воздействия некоторых широко применяемых антибиотиков.
Было установлено, что включение молекул органического поверхностно-активного соединения из группы рамнолипидов в структуру антибактериальных препаратов способно сделать определенные антибиотики в сотни раз более эффективными в отношении Staphylococcus aureus – бактерии, которая является причиной множества инфекционных болезней, персистирующих вопреки лечению. Рамнолипиды ослабляют внешнюю оболочку микроорганизма, облегчая и ускоряя проникновение аминогликозидных молекул.
Антибиотики – обширная группа лекарственных препаратов, применяемых для профилактики и лечения бактериальных инфекций. Если болезнетворная бактериальная культура вырабатывает какой-либо механизм защиты от антибиотиков, т.е. становится лекарственно-резистентной, то вылечить такую инфекцию очень трудно. И число таких случаев растет на земном шаре с каждой минутой.
В 2013 году американская сеть Центров по контролю и профилактике болезней доложила о том, что по меньшей мере 2 миллиона человек в Соединенных Штатах ежегодно заражаются лекарственно-резистентными инфекциями, и 23 тысячи из числа инфицированных умирают.
Одним из наиболее смертоносных микроорганизмов сегодня является метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA), который поражает, в основном, пациентов различных медучреждений и выступает возбудителем потенциально опасных для жизни госпитальных инфекций. В некоторых случаях такой же инфекцией можно заразиться в общественных местах немедицинского назначения.
Только лишь в Соединенных Штатах Америки около 80 500 людей ежегодно инфицируются MRSA, и каждый год этот патоген убивает примерно 11 200 человек. Предлагаемый новый метод может стать эффективным средством лечения таких инфекций, а также их тяжелых осложнений, и спасти множество жизней.
«Существует огромная потребность в новых способах уничтожения бактерий, нечувствительных или способных сопротивляться стандартным антибиотикам, и в конце концов мы обнаружили, что изменение проницаемости мембран для более легкого проникновения аминогликозидов является чрезвычайно эффективной стратегией против золотистого стафилококка, – говорит доктор Брайан Конлон, один из соавторов публикации, доцент кафедры микробиологии и иммунологии медицинского факультета UNC. – Типичные терапевтические схемы бессильны против многих штаммов S. aureus по двум причинам: либо бактерия вырабатывает способность активно сопротивляться антибиотикам, либо становится менее уязвимой. Например, бактерия может адаптировать свой метаболизм таким образом, что это позволит ей выживать в низкокислородных средах, таких как заполненные слизью легкие человека, страдающего муковисцидозом. В этом случае микроорганизм приспосабливается к среде, делая наружную оболочку непроницаемой для антибиотиков аминогликозидной группы, включая тобрамицин».
В серии экспериментов была испытана эффективность комбинации рамнолипидов и тобрамицина в отношении лекарственно-устойчивого золотистого стафилококка. Лорен Радлински, соавтор исследования, сообщила о способности такого состава быстро уничтожать резистентные к стандартным средствам штаммы S. aureus, причем в дозах тобрамицина, которые без включения рамнолипидов почти или вообще не влияют на численность бактериальной колонии. Впоследствии исследователи прояснили механизм изменения мембранной проницаемости, делающий возможным проникновение антибиотика внутрь бактерий. Группа протестировала несколько антибактериальных препаратов, в том числе тобрамицин, амикацин, гентамицин и канамицин; во всех случаях наблюдалось значительное увеличение эффективности. Более того, аналогичные эффекты были достигнуты в отношении других видов бактерий, таких как Clostridium difficile, которая во многих случаях становится причиной фатальной госпитальной диареи.
«В микробиоме существует огромное число межвидовых взаимодействий, которые также могут повлиять на успешность антибактериальной терапии, – поясняет Л.Радлински, – и мы стремимся выявить эти взаимосвязи. Нашей конечной целью является повышение эффективности антибиотиков и замедление роста лекарственной резистентности».
