Взгляд в прошлое, на тысячу лет назад, даёт подсказки о том, как создавать лекарства будущего для борьбы с бактериями.
Как сообщили исследователи 3 сентября в журнале mSphere, смесь, описанная в медицинской рукописи X века, при добавлении в бактериальные культуры повреждала клеточные мембраны бактерий, изменяла экспрессию их генов, способствующих развитию заболеваний, и нарушала межбактериальную коммуникацию. Более того, три вида болезнетворных бактерий развивали резистентность к этой лекарственной смеси гораздо медленнее, чем к традиционным одномолекулярным антибиотикам. По словам Фрейи Харрисон, микробиолога из Университета Уорвик в Англии, такая ослабленная способность к развитию резистентности может объясняться тем, что средневековое лекарство воздействует на несколько мишеней в бактериях. Чтобы выжить, бактериальным колониям «потенциально приходится мутировать сразу в нескольких аспектах, а это сложно».
Люди уже на протяжении тысячелетий борются с крошечными врагами, вызывающими такие болезни, как чума, проказа и туберкулез. Где-то в X веке англосаксонские писцы собрали несколько, порой сомнительных, рецептов лечения в медицинский трактат, известный как «Лечебник Больда». В 2015 году Харрисон и группа микробиологов и историков приготовили в лаборатории лекарство из «Лечебника», названное «глазная мазь Больда». Они смешали чеснок, лук, бычью желчь и вино в латунном сосуде, а затем оставили смесь настаиваться на девять дней. В лабораторных испытаниях «глазная мазь Больда» продемонстрировала удивительно эффективную антимикробную активность как против Staphylococcus aureus, так и против его лекарственно-устойчивой формы — MRSA.
Ученые поставили перед собой задачу определить, как глазная мазь воздействует на патогены, измерив, как этот препарат изменяет экспрессию генов в бактериальных культурах. После обработки глазной мазью экспрессия сотен генов S. aureus изменилась, в том числе генов, связанных с составом клеточной мембраны и способностью вызывать заболевания. Средство также повреждало бактериальные мембраны и приводило к гибели микроорганизмов. Кроме того, даже очень низкие концентрации глазной мази снижали способность S. aureus образовывать биопленки. Оно также подавляло межклеточную коммуникацию бактерий, которую патогены используют для координации своей деятельности и усиления патогенности.
Наконец, исследователи подвергли культуры S. aureus и двух других патогенов воздействию возрастающих концентраций глазной мази или широко используемых антибиотиков, чтобы определить, как быстро развивается резистентность. Через две недели микробы зачастую процветали, несмотря на воздействие доз традиционного антибиотика, в восемь–шестнадцать раз превышающих ту, которая вначале сдерживала их рост. Напротив, они могли переносить лишь незначительно более высокие концентрации глазной мази.
Харрисон признается, что не ожидает, что люди начнут самостоятельно изготавливать глазную мазь для лечения инфекций. «Это было бы крайне непрактично, а также потенциально очень ненадежно и опасно, поскольку состав мази будет сильно варьироваться». Вместо этого, по её словам, исследователи могли бы воспроизвести многостороннее воздействие глазной мази в клинически приемлемой форме с помощью синтезированного в лаборатории коктейля, содержащего несколько активных ингредиентов этого средства. «Где-то там есть комбинация молекул, которая отвечает за большую часть этого эффекта — так вот, сможем ли мы выяснить, что это за молекулы?»
