Две длины волны света эффективны против устойчивой к антибиотикам бактерии

Ученые объединили две длины волн света для деактивации бактерии, невосприимчивой к некоторым из наиболее широко используемых в мире антибиотиков. Это вселяет надежду, что метод может быть адаптирован в качестве потенциального дезинфицирующего средства.

Под руководством доктора Гейла Брайтуэлла ученые из новозеландского AgResearch продемонстрировали новую антимикробную эффективность комбинации двух длин волн света против «супербактерии» — устойчивой к антибиотикам E. coli, продуцирующей бета-лактамазы расширенного спектра (ESBL).

Устойчивость к противомикробным препаратам (AMR) — это серьезная глобальная угроза. Прогнозируется, что после 2050 года она будет приводить к 10 млн смертей ежегодно. Существует острая потребность в разработке безопасных и эффективных антимикробных технологий, которые не приводят к появлению новой резистентности.

Комбинация дальнего УФ-С света (222 нм) и синего светодиодного света (405 нм) показала эффективность в инактивации широкого спектра микроорганизмов, будучи при этом гораздо безопаснее в использовании по сравнению с традиционным УФ-С светом (254 нм).

Для исследования были выбраны E. coli, продуцирующие бета-лактамазы расширенного спектра (ESBL-Ec). Эти бактерии производят ферменты, которые расщепляют и разрушают широко используемые антибиотики, включая пенициллины и цефалоспорины, делая их неэффективными. Это означает меньше вариантов лечения, часто требующих госпитализации и внутривенного введения карбапенемов.

Совместное действие двух длин волн увеличивает эффективность каждого из них за счет разных механизмов инактивации микроорганизмов. Это открывает большой потенциал для совместного использования этих длин волн в приложениях, где безопасность для пользователя имеет первостепенное значение.

Команда обнаружила, что комбинация дальнего УФ-С и синего светодиодного света может использоваться для дезинфекции как устойчивых, так и чувствительных к антибиотикам E. coli, предлагая нетепловую технологию, которая, возможно, не будет способствовать дальнейшему развитию устойчивости.

Однако при воздействии сублетальных доз комбинированного и дальнего УФ-С света устойчивые к антибиотикам E. coli проявили толерантность к свету. Удивительно, что эту толерантность проявили только устойчивые штаммы, но не чувствительные.

Требуется дальнейшая работа, чтобы понять, обусловлена ли эта толерантность генетическим изменением или другим механизмом. Также важно исследовать ее развитие у других устойчивых бактерий, определить минимальную дозу дальнего УФ-С света, которая может ее вызвать, и оценить потенциал развития перекрестной устойчивости к другим факторам, таким как дезинфектанты, тепло и pH.

Результаты опубликованы в Journal of Applied Microbiology.