microbius
РОССИЙСКИЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ
Поиск
rss

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2Vtzqx7tLnC

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqwzYS9e

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqvtsLHv

Реклама

Пептид снова делает лекарственно-устойчивые бактерии чувствительными к антибиотикам.
Пептид снова делает лекарственно-устойчивые бактерии чувствительными к антибиотикам.

Автор/авторы:
share
103
backnext

Ученые Наньянгского технологического университета, Сингапур (NTU Singapore), разработали синтетический пептид, который может сделать мультирезистентные бактерии снова чувствительными к антибиотикам при использовании вместе с традиционными антибиотиками, давая надежду на перспективу комбинированной стратегии лечения для борьбы с определенными инфекциями, устойчивыми к антибиотикам.

Синтетический противомикробный пептид также может убить устойчивые к антибиотикам бактерии.
По данным ВОЗ, ежегодно во всем мире от болезней, устойчивых к антибиотикам, умирают около 700 000 человек. При отсутствии новых терапевтических средств инфекции, вызванные резистентными супербактериями, могут убить еще 10 миллионов человек ежегодно во всем мире к 2050 году, опередив рак.
Ускорение этой угрозы связано с развитием пандемии КОВИД-19, когда пациенты, госпитализированные в больницы, часто получают антибиотики для сдерживания вторичных бактериальных инфекций, что расширяет возможности появления и распространения резистентных патогенных микроорганизмов.

Сингапурские исследователи под руководством доцента Кимберли Клайн и профессора Мэри Чан разработали антимикробный пептид, известный как CSM5-K5, состоящий из единиц хитозана, сахара, обнаруженного в раковинах ракообразных, который имеет структурное сходство с бактериальной клеточной стенкой, и аминокислоты лизина.

Ученые считают, что структурное сходство хитозана с бактериальной клеточной стенкой помогает пептиду взаимодействовать с ней и встраиваться в нее, вызывая дефекты в стенке и мембране, которые в конечном итоге убивают бактерии.

Группа протестировала пептид на биопленках, способных образовываться на таких поверхностях, как живые ткани или медицинские приборы в больницах, и в которые трудно проникают традиционные антибиотики.

Как в заранее подготовленных биопленках в лаборатории, так и в биопленках, сформированных на ранах у мышей, пептид, разработанный NTU, убивает не менее 90 процентов штаммов бактерий в течение четырех-пяти часов.
В отдельных экспериментах, когда CSM5-K5 использовался с антибиотиками, к которым бактерии были резистентны, погибло больше бактерий, чем при использовании только CSM5-K5, что указывает на то, что пептид делал бактерию восприимчивой к антибиотикам. Количество антибиотиков, используемых в этой комбинированной терапии было в более низкой концентрации, чем обычно.

Результаты были опубликованы в научном журнале ACS Infectious Diseases в мае.

Кимберли Клайн говорит: "Наши результаты показывают, что наш противомикробный пептид эффективен как в одиночку, так и в комбинации с обычными антибиотиками для борьбы с мультирезистентными бактериями. Его потенция увеличивается при использовании с антибиотиками, восстанавливая чувствительность бактерий к лекарствам снова". Что еще более важно, мы обнаружили, что бактерии, которые мы протестировали, были слабо или не устойчивы к нашему пептиду, что делает его эффективным и приемлемым дополнением к антибиотикам в качестве жизнеспособной стратегии комбинированной терапии".

Профессор Мэри Чан (Mary Chan), директор Центра антимикробной биоинженерии НТУ, сказала: "Хотя усилия сосредоточены на борьбе с пандемией КОВИД-19, мы также должны помнить, что устойчивость к антибиотикам продолжает оставаться растущей проблемой, когда вторичные бактериальные инфекции, которые развиваются у пациентов, могут усложнить ситуацию, представляя угрозу в медицинских учреждениях". Например, вирусные респираторные инфекции могут позволить бактериям легче попасть в легкие, что приведет к бактериальной пневмонии, которая обычно ассоциируется с COVID-19".

Противомикробные пептиды, которые несут положительный электрический заряд, как правило, работают путем связывания с отрицательно заряженными бактериальными мембранами, нарушая мембрану и вызывая гибель бактерий. Чем больше положительный заряд пептида, тем эффективнее он связывается с бактериями,тем самым убивая их.

Однако токсичность пептида для хозяина также увеличивается в соответствии с положительным зарядом пептида - он повреждает клетки организма хозяина, убивая бактерии. В результате, разработанные на сегодняшний день противомикробные пептиды имели ограниченное применение.

Пептид, разработанный командой НТУ, называемый CSM5-K5, способен агрегировать и образовывать наночастицы при нанесении на биопленки бактерий. Такая агрегация приводит к более концентрированному разрушительному эффекту на клеточной стенке бактерии по сравнению с активностью отдельных цепочек пептидов, что означает высокую антибактериальную активность, но без нанесения ненужного вреда здоровым клеткам.

Для самостоятельного изучения эффективности CSM5-K5 ученые НТУ разработали отдельные биопленки, состоящие из метициллин-устойчивого стафилококка Staphylococcus aureus (MRSA); высоко вирулентного штамма с множественной лекарственной устойчивостью Escherichia coli (MDR E. Coli); и ванкомицин-устойчивого энтерококка Enterococcus faecalis (VRE). MRSA и VRE классифицируются CDC как серьезные угрозы.

В лабораторных экспериментах CSM5-K5 убил более 99 процентов бактерий биопленок после четырех часов применения. В инфицированных ранах мышей он уничтожил более 90% бактерий.

При использовании CSM5-K5 с обычными антибиотиками команда НТУ обнаружила, что комбинированный подход привел к дальнейшему уменьшению количества бактерий как в лабораторных биопленках, так и в инфицированных ранах у мышей по сравнению с тем, когда использовался только CSM5-K5, что указывает на то, что антимикробный пептид делал бактерии чувствительными к препаратам, к которым они в противном случае были бы устойчивы.

Что еще более важно, команда НТУ обнаружила, что три изученных штамма бактерий (MRSA, VRE и MDR E. coli) практически не обладают устойчивостью к CSM5-K5. В то время как MRSA развил низкую устойчивость к CSM5-K5, это одновременно сделало MRSA более чувствительным к антибиотику, к которому он обладает резистентностью.

Профессор Чань сказал: "Одной разработки новых лекарственных средств уже недостаточно для борьбы с трудно поддающимися лечению бактериальными инфекциями, так как бактерии продолжают вырабатывать резистентность к антибиотикам. Важно искать инновационные способы борьбы с трудно поддающимися лечению бактериальными инфекциями, связанными с антибиотикоустойчивостью, такие как борьба с защитными механизмами бактерий". Более эффективным и экономичным методом борьбы с бактериями является комбинированный терапевтический подход, подобный нашему".

Источник:ScienceDaily, August 6, 2020
Вам также может быть интересно
Комментариев: 0
Узнайте о новостях и событиях микробиологии
Первыми получайте новости и информацию о событиях
up