Нитрат серебра восстанавливает эффективность колистина в комбинированной терапии против супербактерий
Устойчивые к лекарствам супербактерии представляют огромную угрозу для здоровья человека. В настоящее время колистин считается антимикробным препаратом последней линии защиты против инфекций, вызванных экстенсивно устойчивыми (XDR) бактериальными патогенами, такими как Salmonella, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Shigella и Acinetobacter baumannii. К сожалению, эффективность колистина была серьезно снижена из-за появления в 2015 году мобильного гена устойчивости к колистину-1 (mcr-1).
Чтобы справиться с этой серьезной проблемой в постантибиотическую эру, ученые пытаются восстановить чувствительность патогенов к антибиотику с помощью комбинированной терапии антибиотиком и "разрушителем" устойчивости (ARB).
Исследовательская группа под руководством профессора Хунчжэ Суня с химического факультета Гонконгского университета (HKU) в сотрудничестве с доктором Пак-Леунг Хо с медицинского факультета обнаружила, что древний антимикробный препарат — нитрат серебра (AgNO3) — может восстановить чувствительность к колистину у этих мультирезистентных супербактерий. Нитрат серебра имеет долгую (более 2000 лет) историю применения при внешних бактериальных инфекциях, например, кожных.
Результаты исследования по устойчивости к противомикробным препаратам (AMR) опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Работа является продолжением предыдущих исследований команды, в которых в 2020 году в Nature Communications был описан антиревматический препарат ауранофин как двойной ингибитор, восстанавливающий чувствительность к колистину и β-лактамным антибиотикам.
"Учитывая хорошо задокументированную историю безопасности нитрата серебра как древнего противомикробного средства, применяемого при внешних инфекциях, нитрат серебра может работать вместе с ауранофином, усиливая действие друг друга в лечении инфекций, вызванных mcr-положительными мультирезистентными супербактериями. Это дает новую надежду на преодоление кризиса устойчивости к антибиотикам", — сказал профессор Сунь.
Ключевые выводы
Исследовательская группа обнаружила, что серебро (Ag+), включая наночастицы серебра, может восстановить эффективность колистина против mcr-положительных бактерий. С помощью метода рентгеновской кристаллографии они подтвердили, что серебро ингибирует активность фермента MCR-1, замещая Zn2+ (ключевой фактор устойчивости к колистину) в активном центре и образуя тетра-серебряный кластер в активном кармане MCR-1. Этот тетра-серебряный центр эффективно подавляет активность фермента MCR-1, приводя к его дисфункции.
Исследование также показало, что серебро эффективно замедляет развитие устойчивости более высокого уровня и снижает частоту мутаций. В модели кожной инфекции у мышей комбинированная терапия AgNO3 и колистином также была высокоэффективна в уменьшении дермонекротических поражений и снижении бактериальной нагрузки. Таким образом, отличный комбинированный эффект in vitro и in vivo, несомненно, предлагает многообещающую стратегию для преодоления устойчивости к противомикробным препаратам.