Комбінація антибіотиків та пробіотиків може знищити супербактерій
Інноваційний підхід використовує біосумісний матеріал для інкапсуляції пробіотичних бактерій та поєднує їх з антибіотиками для боротьби з стійкими до лікування інфекціями.
Щороку понад 2 мільйони людей у Сполучених Штатах заражаються інфекціями, стійкими до лікування, і в результаті вмирає приблизно 23 000 людей.
Ці статистичні дані спонукали Центри контролю та профілактики захворювань (CDC) визнати стійкість до наркотиків "однією з найбільших проблем охорони здоров'я нашого часу".
Тому дослідники наполегливо працюють, намагаючись розробити винахідливі способи боротьби з так званими супербактеріями - бактеріями, які стали імунітетом до лікування антибіотиками.
Останнім часом дослідники додали пробіотики до свого арсеналу проти супербактерій. Пробіотики - це корисні бактерії, що містяться в харчових продуктах, таких як йогурт, кефір, соління або суп місо.
Наприклад, лише місяць тому дослідження показало, що регулярне споживання пробіотиків може зменшити потребу в антибіотиках, що сприяє стримуванню кризи стійкості до наркотиків.
Зараз дослідники використали пробіотики для створення комбінації «вбивць», яка знищила два штами стійких до лікування бактерій.
Двома старшими та відповідними авторами дослідження є Ана Якленек, науковий співробітник Інституту інтегративних досліджень раку Коха Массачусетського технологічного інституту в Кембриджі, Массачусетс, та Роберт Лангер, професор Інституту Девіда Х. Коха в Массачусетському технологічному інституті. .
Чжихао Лі є першим автором статті, яка тепер публікується в журналі Додаткові матеріали.
Використання альгінату для інкапсуляції пробіотиків
Перший автор дослідження пояснює проблему боротьби з антибіотикорезистентними інфекціями за допомогою пробіотиків.
З одного боку, за його словами, пробіотики успішно справляються з бактеріями при нанесенні на рани. Однак пробіотиків зазвичай недостатньо, щоб знищити всі бактерії, що знаходяться в ранній інфекції.
З іншого боку, за словами Лі, додавання антибіотика в суміш призведе до знищення забагато бактерій, включаючи корисні пробіотики.
Отже, Лі та його колеги вирішили знайти обхідний шлях, уклавши пробіотики в оболонку, яка захищає їх від знищення антибіотиком. Вони обрали матеріал під назвою альгінат для проектування оболонки.
Альгінат виділився для дослідників як вдалий вибір з двох основних причин. По-перше, це компонент біоплівки, який бактерії природним чином формують, намагаючись захиститися від антибіотиків. По-друге, лікарі вже використовують компонент при лікуванні ран.
"Ми вивчили молекулярні компоненти біоплівки і виявили, що для інфекції Pseudomonas альгінат дуже важливий для стійкості проти антибіотиків", - говорить Лі. "Однак досі ніхто не використовував цю здатність захищати хороші бактерії від антибіотиків".
Комбінація «викорінених» супербагів
Для свого дослідження Лі та колеги обрали пробіотик, що складається з трьох штамів Лактобактерії - тип бактерій, які можуть вбити метицилін-стійкий золотистий стафілокок (MRSA).
Дослідники поєднали пробіотики з антибіотиком тобраміцином, який, як відомо, вбиває Синьогнійна паличка (P. aeruginosa).
Потім Лі та його колеги застосували пробіотики, покриті альгінатом, разом із тобраміцином MRSA і P. aeruginosa в чашці Петрі. За словами Якленека, поєднання "повністю знищило" стійкі до лікування бактерії.
"Це був досить радикальний ефект", - додає співавтор. Навпаки, коли дослідники відтворили експеримент без альгінатного покриття, антибіотики вбили пробіотики, що, в свою чергу, пощадило MRSA бактерії.
"Коли ми просто використовували один компонент - антибіотики або пробіотики, вони не могли знищити всі патогени", - повідомляє Лі. "Це те, що може бути дуже важливим у клінічних умовах, коли у вас є рани з різними бактеріями, а антибіотиків недостатньо, щоб знищити всі бактерії".
Дослідники сподіваються, що їхній підхід дозволить подолати кризу стійкості до наркотиків, і планують перевірити її на тваринах та людях.
“Зараз так багато бактерій, стійких до антибіотиків, що є серйозною проблемою для здоров’я людини. Ми вважаємо, що одним із способів лікування є інкапсуляція живого пробіотика та надання йому робити свою справу ”, - говорить Якленець.
"Хороша річ альгінату полягає в тому, що [США Управління з контролю за продуктами та ліками], затверджено, а також пробіотик, який ми використовуємо, також схвалений », - додає Лі.
“Я думаю, що пробіотики можуть стати тим, що може революціонізувати лікування ран у майбутньому. Своєю роботою ми розширили можливості застосування пробіотиків ".
Чжихао Лі
