Супербактерии, устойчивые к антибиотикам, проиграли науке и куркуме

Ученые обнаружили, что куркумин, активируемый светом, может ослабить бактерии, устойчивые к антибиотикам, восстанавливая эффективность препаратов. Этот прорыв — фотодинамическая инактивация — может помочь в борьбе со смертоносными супербактериями и сократить расходы на здравоохранение во всем мире.

В 2017 году женщина, госпитализированная в больницу Невады с пневмонией, умерла от полиорганной недостаточности и сепсиса. Причиной стал штамм бактерий, устойчивый к 26 различным антибиотикам. Такие супербактерии представляют серьезную и постоянно растущую угрозу глобальному здоровью. В поисках средства против этих опасных патогенов исследователи из Техасского университета A&M обнаружили новое потенциальное средство. Им стал куркумин, натуральное соединение, которое придает куркуме ее ярко-желтый цвет.

Исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Scientific Reports, показало, что когда бактерии потребляют куркумин, а затем подвергаются воздействию света, внутри них происходят вредные реакции, в конечном итоге убивающие их. Такой подход уменьшает количество штаммов, устойчивых к антибиотикам, и восстанавливает эффективность обычных антибиотиков.

До появления антибиотиков инфекционные заболевания были основной причиной смерти и инвалидности во всем мире. С появлением этих спасающих жизни лекарств продолжительность жизни человека увеличилась в среднем на 23 года. За последние несколько десятилетий, в то время как открытие новых антибиотиков остановилось, устойчивые к антибиотикам бактерии одновременно стали более распространенными, открыв эру супербактерий: метициллин-резистентный золотистый стафилококк, ванкомицин-резистентный энтерококк и пневмония. Они чрезвычайно трудно поддаются лечению. Как ожидается, инфекционные заболевания снова станут основными причинами смертности людей, унося до десяти миллионов жизней ежегодно.

«Когда бактерии начинают становиться устойчивыми к обычным антибиотикам, мы сталкиваемся с тем, что мы называем антибиотиковой катастрофой. Чтобы преодолеть эту проблему, нам нужны альтернативные способы либо убить супербактерии, либо найти новый способ изменить естественные процессы внутри бактерий, чтобы антибиотики снова начали действовать», — говорит доктор Вандерлей Баньято, профессор кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета и старший автор исследования.

Бактерии демонстрируют естественную изменчивость в пределах данной популяции. Эта гетерогенность вносит изменения в поведение клеток, включая реакцию на антибиотики, что может напрямую способствовать устойчивости к лечению, если некоторые штаммы выживают после антимикробных препаратов и продолжают размножаться. Поэтому исследователи хотели ограничить бактериальную гетерогенность, чтобы контролировать бактериальную устойчивость.

Фотодинамическая инактивация — метод, который показал себя многообещающим в борьбе с бактериальной резистентностью, — использует свет и светочувствительные молекулы, называемые фотосенсибилизаторами, для производства активных форм кислорода. Эти формы могут убивать микроорганизмы, нарушая их метаболические процессы. В своих экспериментах команда использовала куркумин, который также является естественной пищей для бактерий. Ученые протестировали этот метод на штаммах Staphylococcus aureus, устойчивых к амоксициллину, эритромицину и гентамицину.

Исследователи подвергали бактерии многочисленным циклам воздействия света, а затем сравнили минимальную концентрацию антибиотиков, необходимую для уничтожения бактерий после воздействия света, с концентрацией антибиотиков, необходимых для уничтожения бактерий, не подвергавшихся воздействию света.

«Когда у нас смешанная популяция бактерий, некоторые из которых устойчивы, мы можем использовать фотодинамическую инактивацию, чтобы сузить бактериальное распространение, оставив штаммы, которые более или менее схожи по своей реакции на антибиотики, — поясняет Баньято. — Теперь гораздо проще предсказать точную дозу антибиотика, необходимую для устранения инфекции».

Группа ученых отметила, что фотодинамическая инактивация с использованием куркумина имеет огромный потенциал в качестве вспомогательного средства или дополнительной терапии с антибиотиками при таких заболеваниях, как пневмония, вызванных устойчивыми к антибиотикам бактериями.

Поддержать развитие блога можно на Boosty по ссылке.