Чи можуть вчені навчитися обходити резистентність до супербактерій?
Коли бактерії стають стійкими до лікування антибіотиками, це представляє важливу загрозу здоров’ю, оскільки інфекції стають дуже важкими, а іноді і неможливими для лікування. Але чи могла нова стратегія успішно виявити слабке місце надбаг?
Стійкість до антибіотиків, що визначається відсутністю сприйнятливості бактерій до ліків, які в іншому випадку були б ефективними проти них, постійно стає важливою проблемою на світовому рівні, вчені часто називають це кризою.
Дослідники працювали над пошуком рішень цієї кризи, пропонуючи такі різноманітні стратегії, як використання вірусів, що вбивають бактерії, або сполук, отриманих із журавлини, для нападу на стійкі до наркотиків бактерії або „супербаги”.
Більшість досліджень стійкості до антибіотиків були зосереджені на розробці нових фармацевтичних сполук або абсолютно нових методів лікування, які не засновані на відомих антибіотиках.
Однак дослідники нового дослідження, проведеного Центром резистентності до антибіотиків Еморі при Медичній школі Університету Еморі в Атланті, штат Джорджія, вважають, що старі препарати можуть використовуватися по-новому, щоб виграти гонку проти супербактерій.
Автори дослідження пояснюють, що багато бактерій мають такий тип стійкості, який називається «гетерорезистентність», який багато дослідників досі намагаються точно визначити.
Однак, загалом, гетерорезистентність відноситься до явища, коли в межах більшої популяції бактерій субпопуляція виробляє стійкість до антибіотика (або антибіотиків), на який реагують інші бактерії з тієї ж популяції.
Більше того, оскільки лише деякі бактерії в популяції є резистентними до наркотиків, у разі гетерорезистентності лікарям може бути важко виявити ці випадки за допомогою регулярних лабораторних досліджень.
"Ми можемо сприймати гетерорезистентність як бактерії, які є" наполовину стійкими ", - пояснює співавтор дослідження Девід Вайс, доктор філософії. “Коли ви забираєте антибіотик, стійкі клітини знову становлять лише невелику частину групи. Тому їх важко побачити в тестах, які зазвичай використовують лікарні », - продовжує він.
Вайс та його колеги вважають, що успішне виявлення гетерорезистентності може допомогти лікарям та дослідникам визначити, які комбінації антибіотиків найкраще підійдуть для знищення змішаної популяції сприйнятливих та стійких до ліків бактерій.
Поки що лабораторні експерименти та дослідження на моделях мишей - в яких представлені слідчі Природа Мікробіологія - припускають, що такий підхід справді міг би допомогти перетворити таблиці проти важко відстежуваних стійких до антибіотиків бактерій.
Використання лікарської стійкості проти бактерій?
У поточному дослідженні дослідницька група проаналізувала 104 бактеріальні зразки (ізоляти), отримані в результаті Ініціативи багатогранного грамнегативного нагляду, програми, що проводиться Центрами контролю та профілактики захворювань (CDC), з акцентом на стійких до карбапенему Enterobacteriaceae.
Дослідники використовували зразки для виявлення бактерій, стійких до багатьох лікарських засобів. Серед їх зразків понад 85% бактерій показали стійкість принаймні до двох різних антибіотиків.
Однак Вайс та його колеги виявили, що гетерорезистентність полягає у вирішенні: коли вони поєднували два антибіотики, до яких популяція бактерій була резистентною, суміш була більш ефективною для знищення популяції.
Чому? Оскільки всередині цієї групи резистентних до різних ліків різні субпопуляції були стійкими до різних антибіотиків, що означало, що різні ліки могли успішно націлювати різні бактерії.
Дослідники також випробували свій метод на двох ізолятах пан-стійких Klebsiella pneumoniae бактерії, одну з яких було зібрано у пацієнта, який помер у лікарні в 2016 році від зараження надмішним клопом.
Справа викликала тривогу в той час, з того часу K. pneumoniae, пізніше названий Невада-2016, продемонстрував стійкість до 26 антибіотиків, включаючи надзвичайно сильний препарат колістин.
У лабораторних експериментах культура Невади-2016 показала гетерорезистентність до двох антибіотиків. Однак коли слідчі напали на бактерії комбінацією цих антибіотиків, бактерії відступили.
Команда також провела деякі тести на мишах, які вони заразили іншим гетерорезистентним - і смертельним - штамом K. pneumoniae, AR0040. Дослідники виявили комбінацію ліків, яка відповідає гетерорезистентності AR0040, а потім обробляли нею мишей, виліковуючи їх від небезпечної інфекції.
"Не викидайте ці наркотики в смітник"
Більш уважне вивчення гетерорезистентності може висвітлити більше аспектів стійкості до антибіотиків та допомогти визначити перспективні шляхи боротьби з нею.
Ідея використання комбінацій антибіотиків для боротьби з упертими бактеріями аж ніяк не нова, але такі дослідження, як нинішнє, проливають свіже світло на те, чому і як ця стратегія може бути ефективною.
Таким чином, автори пояснюють у своїй роботі: "Множинна гетерорезистентність може пояснити значну частку комбінацій антибіотиків, раніше визначених як синергетичні [що діють в унісон]".
Однак, якщо гетерорезистентність до кількох антибіотиків поєднується з бактеріальним штамом, Вейс зазначає, що підхід у цьому дослідженні буде неефективним.
Проте поки що дослідники хочуть продовжити свої експерименти і побачити, наскільки успішним може бути їх підхід у випадку з іншими бактеріями з гетерорезистентністю.
"Ми говоримо: не викидайте ці наркотики на смітник, вони все одно можуть мати якусь користь. Для цього їх просто потрібно використовувати в поєднанні з іншими ”.
Девід Вайс, доктор філософії
Хоча: "Ми не можемо заздалегідь сказати, яка комбінація буде працювати [оскільки] не існує жодної чарівної комбінації", - каже Вайс, тестуючи бактеріальні штами для з'ясування ефективних лікарських сумішей "," не так сильно відрізняється від тестування штамів бактерій на стійкість. в будь-якому випадку до окремих антибіотиків », що робить цю стратегію прагматично життєздатною.
