Стійкість до наркотиків: з'єднання "троянський кінь" вбиває бактерії зсередини
Галій - залізоподібна сполука - зовні схожий на їжу і може обдурити бактерії їжею. Потрапивши всередину, він знищує мікроби. У новому дослідженні дослідники успішно використовували сполуку для лікування легеневих інфекцій у мишей та людей.
Центри з контролю та профілактики захворювань (CDC) визнали стійкість до антибіотиків "однією з найбільших проблем охорони здоров'я нашого часу".
У Сполучених Штатах більше 2 мільйонів людей щорічно заражаються стійкою до лікування інфекцією, в результаті чого 23 000 людей помирають.
Тому боротьба із супербагами була в центрі уваги багатьох останніх досліджень. Вчені застосували математичний аналіз для вивчення всіх комбінацій препаратів, які можуть знищити стійкі до лікування бактерії, а деякі звернулися до природи для вивчення антимікробного потенціалу таких сполук, як екстракт цибулі.
Зараз дослідники випробовують «крадький» підхід. Вчені на чолі з Прадіпом Сінгхом, професором мікробіології та медицини Медичного факультету університету Вашингтона в Сіетлі, вивчали молекулу, здатну знищувати бактерії зсередини.
Молекула - це метал, який називається галієм, і він подібний до заліза. Професор Сінгх та команда розробили підхід, згідно з яким замість того, щоб намагатися знищити бактерії ззовні, вони "заманювали" мікроби, щоб вони "поїли" молекулу, яка схожа на їжу.
Вони випробували свій підхід як на мишах, так і на людях і опублікували свої висновки в журналі Наука поступальної медицини.
Ключ у системі живлення бактерій
Професор Сінгх та його колеги зосередили свої зусилля на виклику супербага Синьогнійна паличка, який викликає інфекцію в декількох місцях, включаючи легені та сечовивідні шляхи.
Професор Сінгх пояснює, чому вчені звернулися до галію за його антимікробними властивостями. "Тіло докладає всіх зусиль, щоб утримати залізо від бактерій, а заражаючі організми закрутили спеціальні системи для імпорту заліза та викрадення його у господаря", - говорить він.
"Галлій порушує роботу механізму, за допомогою якого бактерії створюють нову ДНК, і без цього бактерії не можуть розмножуватися", - пояснює далі співавтор дослідження Бредлі Брітіган, професор внутрішніх хвороб Медичного центру Університету Небраски в Омасі.
"Для цього та інших важливих процесів потрібне залізо, а галій - це мавповий ключ, який вимикає систему".
Дослідники вивчали антибіотичні ефекти галію на мишачій моделі легеневої інфекції та в клінічному дослідженні I фази 20 осіб із муковісцидозом та хронічною респіраторною інфекцією з P. aeruginosa.
Одноразова доза галію повністю очистила легеневу інфекцію у гризунів. «Крім того, системне лікування галієм покращило роботу легенів у людей із [муковісцидозом] та хронічним захворюванням P. aeruginosa легенева інфекція », - повідомляють дослідники.
«Ці висновки, - роблять висновок вони, - підвищують можливість лікування інфекцій людини шляхом спрямування метаболізму заліза або інших харчових вразливостей бактеріальних патогенів».
З’єднання троянського коня є безпечним та ефективним
Автор першого дослідження, професор Крістофер Госс, з Вашингтонського університету, порівнює галій з троянським конем. "Галлій не лише не живить бактерії так, як залізо, - каже він, - це насправді шкодить їм".
«Наше попереднє дослідження на невеликій групі людей з [муковісцидозом] свідчить про те, що галій безпечний і покращує функцію легенів пацієнтів […]. Це вражаючі результати, але нам потрібно провести більше досліджень, щоб визначити, чи можна перетворити галій на звичайне, безпечне лікування ».
Професор Крістофер Госс
Автори сподіваються, що лікування на основі галію буде першим втіленням ідеї Луї Пастера; у 1800-х роках Пастер припустив, що втручання в живлення бактерій може бути ефективним способом їх знищення.
"[Ми] підбадьорені цими результатами, але ми повинні бути обережними і робити більше роботи, перш ніж ми дізнаємось", - говорить професор Сінгх.
