Антибиотики-«домушники» помогут победить супербактерий
Бактерии, стойкие к действию антибиотиков, можно победить при помощи массированных доз веществ, способных «продавить» систему химической защиты микроба и разорвать его оболочку, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.
«Все антибиотики разные, но все они должны прикрепиться к клеточной стенке микроба для того, чтобы убить его. Как правило, в их структуре есть ключ, который «открывает» дверь на стенке микроба и позволяет им прикрепиться к ней. Когда бактерия приобретает иммунитет, она меняет замок в этой двери и антибиотик перестает работать. Удивительно, но оказалось, что некоторые вещества все же могут «выламывать» эту дверь, если есть достаточно много молекул лекарства», — заявил Джозеф Ндийира (Joseph Ndieyira) из университетского колледжа Лондона (Великобритания).
Война наномиров
В последние годы перед медиками все острее встает проблема появления так называемых «супер-бактерий» – микробов, стойких к действию одного или нескольких антибиотиков. Среди них есть как редкие возбудители инфекций, так и очень распространенные и опасные патогены, такие как золотистый стафилококк (Staphilococcus aureus) или пневмококк (Klebsiella pneumoniae).
Проблема усугубляется тем, что микробы часто вырабатывают иммунитет к антибиотикам не поодиночке, а «коллективно», обмениваясь подобранными секретами. К примеру, в июле прошлого года медики обнаружили, что бактерии, найденные в сточных водах в Нью-Дели, столице Индии, выработали защиту от так называемых карбапенемов, «антибиотиков последней надежды», и начали обмениваться генами по производству «противоядия» к ним.
Британские ученые заявляют, что не все так плохо, как может показаться изначально – некоторые антибиотики, несмотря на их предполагаемую бесполезность, все же еще могут бороться с микробами из-за необычного характера их действия.
Ндийира и его коллеги пришли к такому выводу, проводя экзотические эксперименты с бактериями — биологи пытались измерить ту силу, с которой антибиотики «давят» на поверхность клеточных стенок бактерий в тот момент, когда они прикрепляются к ним. Эти опыты ученые проводили на одном из самых опасных штаммов стафилококка, выработавшего иммунитет почти ко всем видам антибиотиков (ATCC 29213).
Молекулярный ломик «домушника»
Экспериментируя с двумя такими веществами – ванкомицином, одним из антибиотиков «последней надежды», и его производным оритаванцином, ученые заметили нечто необычное, что заставило их пересмотреть идею того, как антибиотики взаимодействуют с микробами.
Как рассказывает Ндийира, часть антибиотиков, которая присоединяется к стенке бактерий, устроена примерно одинаково и в ванкомицине, и в оритаванцине. Соответственно, биологи ожидали, что и та, и другая молекула будут действовать (или не действовать) на стафилококк одинаково, но в реальности это было не так – оритаванцин давил на стенку микроба в 11 тысяч раз сильнее, чем его «кузен».
Причиной подобных различий, по словам биолога, является то, что молекулы оритаванцина легко объединяются в «клубки», которые давят на стенки бактерий совсем не так, как это делают одиночные молекулы антибиотика. Когда два таких «клубка» образуются на поверхности оболочки бактерий, они пытаются оттолкнуться друг от друга, разрывая микроба на части и таким образом убивая его.