Инфракрасный свет помогает определить патогенность бактерий
Ученые из Венского университета ветеринарной медицины (Vetmeduni Vienna) разработали метод для быстрого и надежного различения штаммов бактерии Staphylococcus aureus (S. aureus), способных вызывать хронические инфекции, и тех, которые не могут. Метод использует инфракрасный свет и искусственный интеллект для прогнозирования течения болезни. Результаты опубликованы в Journal of Clinical Microbiology.
Микроэволюция бактерий и хронические инфекции
S. aureus существует во многих формах, что помогает ему уклоняться от иммунной системы:
- Агрессивные типы образуют капсулу и быстро размножаются, но также быстро распознаются иммунной системой.
- Бескапсульные формы лучше выживают внутри клеток и хуже распознаются иммунитетом, "прячутся", а затем атакуют, что чаще приводит к хроническим, трудно поддающимся лечению инфекциям.
- В процессе адаптации к хозяину (человеку или животному) S. aureus подвергается микроэволюции, теряя капсулу, что позволяет ему уклоняться от иммунного ответа и даже выживать при лечении антибиотиками.
Инфракрасный свет различает типы капсул
Ранее для проверки наличия капсулы использовались специфические антитела, что было сложно, так как они не коммерчески доступны. Новый метод, разработанный Томом Грунертом и коллегами, обходится без антител.
Технология: Используется метод FTIR (Фурье-спектроскопия в инфракрасном диапазоне). Инфракрасный свет направляется на микроорганизмы, а полученные спектральные данные вводятся в искусственную нейронную сеть (систему с искусственным интеллектом), которая определяет тип капсулы.
Эффективность: "С помощью нового метода мы можем рутинно тестировать образцы пациентов с успехом до 99%", — говорит Грунерт.
Бактерии на перепутье
Моника Элинг-Шульц, руководитель института, объясняет стратегию бактерий: "По сути, у микробов есть два выбора при заражении хозяина: атаковать или прятаться — технически, вирулентность или персистенция. Подробное знание механизмов вирулентности и персистенции и того, как бактерии переключаются между ними, поможет нам разработать новые и более эффективные методы терапии".