Комбинация сахарозы и лимонной кислоты эффективно убивает бактерии
Сахароза и лимонная кислота — обычные ингредиенты чашки чая. Но в качестве NADES (натуральные глубокие эвтектические растворители) эта комбинация веществ может убивать бактерии так же эффективно, как если бы их переехал бульдозер.
Кандидат наук Кристине Опсвик Викене изучала, как фототерапия может использоваться против бактерий в инфицированных поверхностных ранах. Результаты настолько поразительны, что инновационная инициатива университета Inven2 подала патентную заявку вместе с Опсвик Викене и её научным руководителем, профессором Ханне Хьорт Тённесен.
Суть открытия
Изначальная идея заключалась в создании смесей NADES для растворения фотосенсибилизаторов — веществ, обладающих бактерицидным эффектом при освещении светом с «правильной» длиной волны. Однако учёные обнаружили, что сами NADES, без фотосенсибилизаторов, обладают бактерицидным действием.
Эффект есть уже при использовании растворителей самих по себе, но он усиливается при воздействии света определённой длины волны. Добавление фотосенсибилизаторов усиливает эффект ещё больше. В некоторых случаях необходима лишь крошечная доза.
Превосходство над антибиотиками
Вероятно, фотодинамическая терапия убивает бактерии, устойчивые к антибиотикам, так же легко, как и обычные. Это делает патентную заявку особенно интересной, поскольку устойчивость к антибиотикам — быстро растущая проблема.
«Были попытки создать бактерии, устойчивые к фотодинамической терапии, но пока бактерии кажутся беззащитными. Для сравнения: после начала применения пенициллина прошло всего пару лет, прежде чем появились устойчивые к нему бактерии», — говорит Опсвик Викене.
Механизм действия и потенциал
Бактерицидный эффект NADES, вероятно, является результатом образования свободных радикалов — короткоживущих реактивных химических соединений — при контакте с бактериями в присутствии света.
«Мы думаем, что эти свободные радикалы атакуют все типы молекул в бактериальной клетке — и внешнюю мембрану, и ДНК внутри. Бактерии остаются беззащитными, потому что не могут развить устойчивость к такой массированной атаке: это почти как переехать бактерии бульдозером», — говорит Хьорт Тённесен.
NADES обладают особой способностью растворять как водорастворимые, так и нерастворимые в воде вещества, что позволяет использовать широкий спектр фотосенсибилизаторов.
Области применения
Результаты указывают, что эти соединения хорошо подходят для лечения инфекций поверхности тела:
- Раны на ногах у диабетиков.
- Акне.
- Инфицированные ожоги.
- Язвы в полости рта.
Наиболее очевидное применение — лечение инфицированных ран на ногах у пожилых людей, особенно курильщиков и диабетиков.
Текущий статус и перспективы
Бактерицидный эффект пока продемонстрирован только в лаборатории (in vitro). Необходимы эксперименты на животных и клинические исследования на людях, прежде чем это станет коммерческим продуктом.
Учёные уже протестировали действие NADES на ряде бактерий и грибов:
- Escherichia coli
- Enterococcus faecalis
- Staphylococcus aureus
- Staphylococcus epidermidis
- Pseudomonas aeruginosa
- Klebsiella pneumoniae
- Грибок Candida albicans
Inven2 надеется, что фармацевтическая компания купит права на патент или инвесторы создадут новую компанию. Одним из преимуществ является то, что некоторые NADES состоят из веществ с доказанной безопасностью, например, сахарозы и лимонной кислоты, что может упростить процедуру одобрения.