Морской окунь поможет противостоять супербактериям
Российские ученые выяснили, что использование веществ, вырабатываемых морским окунем, позволит вернуть в клиническую практику антибиотики, к которым бактерии сформировали устойчивость. Данные исследования помогут при разработке инновационных препаратов, эффективных против эволюционировавших патогенов.
Устойчивые к антибиотикам инфекции ежегодно вызывают более 700 тыс. смертей во всем мире. Основой новой стратегии борьбы с супербактериями может стать применение особых белков-пептидов, однако не исключено, что через некоторое время и с ними микробы научатся справляться.
Один из потенциальных источников новых антибиотиков являются антимикробные пептиды – вещества, вырабатываемые живыми организмами для борьбы с инфекциями и опухолями. В настоящее время открыто более 3 тыс. антимикробных пептидов природного происхождения.
В Ставропольском государственном медицинском университете исследовали активность пептида Epi-1, который продуцируется клетками оранжево-пятнистого морского окуня. Также в работу включили hBD-3, вырабатываемый эпителиальными клетками человека.
Разработчики рассказали, если антибиотики направлены на одну конкретную бактерию, то пептиды действуют на мембраны и внутриклеточные мишени патогена, тем самым обеспечивая высокую активность против устойчивых к препаратам микроорганизмов. В эксперименте была исследована сила действия данных пептидов против золотистых стафилококков и ряда штаммов синегнойной палочки, клебсиеллы и ацинетобактера.
«Чтобы проверить, как работают пептиды hBD-3 и Epi-1, был использован так называемый метод шахматной доски, когда углубления в планшете заполняют раствором с бактериями и добавляют в них разные дозы антимикробных веществ», – рассказал руководитель исследования, сотрудник Ставропольского государственного медицинского университета Альберт Болатчиев.
На втором этапе проверяли эффективность тестируемых пептидов в живом организме. Для этого исследователи заразили лабораторных мышей летальной дозой бактерий и ввели им пептиды в разных комбинациях, в том числе вместе с антибиотиком из группы карбапенемов — популярным для борьбы с бактериями препаратом.
Перед учеными стояла задача оценки работы комбинация «пептид человека+антибиотик» в сравнении с hBD-3 в монотерапии, антибиотиком в монотерапии и комбинацией двух пептидов — из окуней и человека.
Спустя 5 суток после заражения в контрольной группе погибли все животные, то же самое произошло с мышами, которые получали только антибиотик. Зато 63% грызунов, получивших однократную инъекцию hBD-3, выжили. Чуть больше мышей избежали смерти благодаря одновременному введению изучаемых веществ из организма человека и рыб, а также при использовании сочетания пептида и антибиотика.
На основании результатов исследования ученые сделали вывод, что применение антимикробных пептидов может сделать бактерии вновь чувствительными к классическим антибиотикам. Итоги этого исследования, проведенного при поддержке президентской программы Российского научного фонда, опубликованы в журнале Antibiotics.