Новое соединение уничтожает супербактерию MRSA

Ученые из Университета Бата под руководством доктора Мейсема Лаабеи и доктора Яна Благбро обнаружили соединение, которое подавляет супербактерию MRSA и делает ее более уязвимой к антибиотикам.

Новое соединение — полиамин — по-видимому, уничтожает Staphylococcus aureus, бактерию, вызывающую (в числе прочего) смертельные инфекции, устойчивого к метициллину Staphylococcus aureus (MRSA), нарушая клеточную мембрану патогена.

Соединение было протестировано in vitro против 10 различных устойчивых к антибиотикам штаммов S. aureus, включая те, что известны устойчивостью к ванкомицину — препарату последнего выбора для пациентов с инфекцией MRSA. Соединение было полностью успешным против всех штаммов, что привело к полному прекращению бактериального роста.

Исследование показывает, что, помимо прямого уничтожения S. aureus, соединение способно восстанавливать чувствительность мультирезистентных штаммов бактерии к трем важным антибиотикам (даптомицину, оксациллину и ванкомицину). Это может означать, что антибиотики, ставшие неэффективными из-за десятилетий чрезмерного использования, со временем могут вернуть свою способность контролировать серьезные инфекции.

«Мы не до конца уверены, почему возникают эти синергии между соединением и антибиотиками, но мы стремимся изучить это дальше», — сказал доктор Лаабеи.

Уязвимость патогена

Полиамины — это природные соединения, встречающиеся в большинстве живых организмов. До недавнего времени считалось, что они необходимы для всей жизни, но теперь ученые знают, что они отсутствуют в S. aureus и токсичны для него. Сделав это открытие, исследователи пытались использовать необычную уязвимость патогена к полиаминам для подавления бактериального роста.

Теперь доктор Лаабеи и его коллеги обнаружили, что модифицированный полиамин (под названием AHA-1394) гораздо эффективнее уничтожает устойчивые к антибиотикам штаммы S. aureus, чем даже самый активный природный полиамин.

«При использовании нашего нового соединения патоген уничтожается — то есть его рост подавляется — при концентрации, которая более чем в 128 раз ниже, чем требуется для уничтожения патогена при использовании природного полиамина», — объясняет доктор Лаабеи.

Это важно, поскольку препараты с самой низкой минимальной ингибирующей концентрацией, вероятно, будут более эффективными противомикробными агентами и безопаснее для пациента.

Хотя необходимы дальнейшие исследования, доктор Лаабеи считает, что новое соединение «может иметь важные последствия в клинических условиях как новый вариант лечения».

Предварительные исследования показывают, что соединение нетоксично для человека, что, конечно, необходимо. В следующем исследовании, на которое мы ищем финансирование, мы надеемся сосредоточиться на точных механизмах, используемых соединением для подавления S. aureus. Мы полагаем, что соединение атакует мембрану S. aureus, в результате чего мембрана становится проницаемой, что приводит к гибели бактерии.

Соединение также тестировали против биопленки — тонкого, трудно поддающегося лечению слоя микроорганизмов, который растет на твердых поверхностях (например, зубной налет или стойкая пленка на мочевых катетерах) и может привести к серьезной инфекции. Результаты здесь также были многообещающими: соединение предотвращало образование новой биопленки, хотя и не разрушало уже сформировавшуюся.

Устойчивость к антибиотикам

Устойчивость к антибиотикам (или противомикробная резистентность — AMR) представляет собой серьезную угрозу для здоровья человека во всем мире, и S. aureus стал одним из самых печально известных мультирезистентных патогенов.

Недавнее исследование, посвященное влиянию AMR на здоровье в 2019 году, показало, что этот патоген был связан с одним миллионом смертей во всем мире в результате инфекций, не поддающихся лечению антибиотиками.

S. aureus обнаруживается у 30% населения, обитая в носовых ходах и на коже людей, и в основном не вызывает инфекции. До недавнего времени инфекция MRSA считалась внутрибольничной проблемой, и в основном ей были подвержены люди с уже ослабленной иммунной системой. Однако за последние 20 лет, по сложным и лишь частично понятным причинам, наблюдается рост инфекций в сообществе даже среди в остальном здоровых людей, что придает срочность поиску новых способов решения проблемы.

«Для лечения инфекций срочно необходимы новые методы лечения», — сказал доктор Лаабеи.

Исследование опубликовано в Frontiers in Microbiology.