Немецкие ученые разработали новую стратегию борьбы с одним из наиболее опасных возбудителей внутрибольничной инфекции

Синегнойная палочка является одним из наиболее распространенных возбудителей пневмонии и представляет собой серьезную проблему для больниц во всем миру. Лечение инфекций, вызванных синегнойной палочкой, обычно затруднено, поскольку бактерия образует так называемые биопленки, которые защищают ее от лекарственных препаратов.

Профессор Мартин Эмптинг и его команда в сотрудничестве с несколькими группами Института фармацевтических исследований им. Гельмгольца в Сааре (HIPS) разработали инновационный метод, позволяющий разрушать эти биопленки и облегчить лечение инфекций, вызванных синегнойной палочкой. Результаты исследователи опубликовали в журнале Advanced Science.

Наночастицы с двойным зарядом, с чувствительным к кворуму ингибитором (QSI) и стандартный антибиотик тобрамицин, разрушают бактериальные пленки синегнойной палочки. QSI специфически нарушает регуляцию свойств, определяющих патогенность, тем самым повышая эффективность антибиотиков к этой устойчивой бактерии.

Синегнойная палочка способна колонизировать практически любую часть человеческого тела. Таким образом, она может вызывать различные инфекционные заболевания с тяжелым течением. Одна из причин устойчивой жизнеспособности бактерии заключается в биопленках, которые она вырабатывает. Эти биопленки состоят из смеси различных биомолекул, таких как сахара, белки и липиды, и обеспечивают патогену защиту, как от клеток иммунной системы человека, так и от антибиотиков. Кроме того, около десяти процентов всех случаев заражения синегнойной палочкой имеют устойчивость к трем или более классам распространенных антибиотиков, что еще больше усугубляет ситуацию.

Для борьбы с этой опасной бактерией существует необходимость в инновационных стратегиях и новых вариантах лечения. Исследователи из Центра инфекционных исследований им. Гельмгольца (HZI), в сотрудничестве с Саарским университетом разработали многообещающий подход.

Вместо того, чтобы убивать болезнетворные бактерии, как при обычных методиках лечения, их сначала „обезвреживают “. В данном случае это означает прекращение связи между отдельными бактериями.

"Синегнойная палочка образует биопленки и болезнетворные молекулы в больших количествах только тогда, когда собирается достаточное количество бактерий. Для этого возбудители должны общаться друг с другом. Наши недавно разработанные препараты атакуют белок PqsR, важный компонент коммуникационной системы синегнойной палочки, и тем самым препятствуют образованию биопленки и некоторых бактериальных токсинов, -" говорит Мартин Эмптинг, руководитель исследования в HIPS.

Если бактерии больше не могут производить биопленку, они становятся более доступными – как для клеток иммунной системы человека, так и для антибиотиков. команде Мартина Эмптинга в рамках исследования, которое теперь опубликовано в журнале Advanced Science, удалось продемонстрировать этот механизм.

Если перед введением новые ингибиторы PqsR «упакованы» вместе с антибиотиком тобрамицином в специально разработанные наночастицы, доза антибиотика, необходимая для борьбы с биопленкой, снижается более чем в 30 раз.

«Лекарство – это гораздо больше, чем просто активный ингредиент», - говорит профессор. Клаус-Михаэль Лер, руководитель отдела, занимающегося проблемами транспортировки лекарственных препаратов через биологические барьеры. Эффективный антибактериальный препарат должен достигать своего места действия как можно более целенаправленно и в высокой концентрации, поскольку в противном случае он может вызвать нежелательные побочные эффекты и, прежде всего, формирование резистентности. Для этого необходимо преодолеть различные биологические барьеры, такие как в данном случае легкие пациента, биопленки, образованные бактериями, а также клеточную стенку бактерий. Наноносители помогают справиться с этой задачей.

Хорошая эффективность нового препарата - это только половина дела. Важной частью работы является выявление возможных побочных эффектов как можно раньше и предотвращение их путем целенаправленной химической модификации разрабатываемых веществ.

Ученые должны проследить, как вещества ведут себя в организме, и максимально оптимизировать их для применения на пациентах. Здесь также имеет значение, в каком органе необходимы эти препараты.  Основываясь на полученных на сегодняшний день результатах, новые активные ингредиенты демонстрируют высокий потенциал применения при инфекциях легких.

Рольф Мюллер, исполнительный директор HIPS и руководитель отдела микробиологии, также видит большой потенциал в разработанных веществах: „Новые молекулы представляют собой инновационный подход в борьбе с устойчивыми патогенами и инфекционными заболеваниями в целом. Поскольку они не убивают патогены напрямую, у нас есть основания надеяться, что резистентность развивается значительно медленнее, чем у традиционной антибактериальной терапии".

Марина КЫН.