Комбинация антибиотиков и пробиотиков может убить супербактерии
Инновационный подход использует биосовместимый материал для инкапсуляции пробиотических бактерий и комбинирует их с антибиотиками для борьбы с устойчивыми к лечению инфекциями.
Ежегодно более 2 миллионов человек в Соединенных Штатах заболевают инфекциями, устойчивыми к лечению, и в результате умирают около 23 000 человек.
Эти статистические данные побудили Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) признать устойчивость к лекарствам «одной из самых больших проблем общественного здравоохранения нашего времени».
Таким образом, исследователи напряженно работают, пытаясь развить неординарные пути решения так называемых супербактерий - бактерии, которые стали невосприимчивы к лечению антибиотиками.
В последнее время исследователи добавили в свой арсенал пробиотики против супербактерий. Пробиотики - это полезные бактерии, содержащиеся в таких продуктах, как йогурт, кефир, соленые огурцы или мисо-суп.
Всего месяц назад, например, исследование показало, что простое употребление пробиотиков на регулярной основе может снизить потребность в антибиотиках, тем самым помогая обуздать кризис лекарственной устойчивости.
Теперь исследователи использовали пробиотики для создания «убийственной» комбинации, которая уничтожила два штамма устойчивых к лечению бактерий.
Двумя со-старшими и соответствующими авторами исследования являются Ана Якленек, научный сотрудник Института интегративных исследований рака Коха Массачусетского технологического института в Кембридже, Массачусетс, и Роберт Лангер, профессор Института Дэвида Х. Коха в Массачусетском технологическом институте. .
Чжихао Ли - первый автор статьи, опубликованной в журнале. Современные материалы.
Использование альгината для инкапсулирования пробиотиков
Первый автор исследования объясняет проблему борьбы с устойчивыми к антибиотикам инфекциями с помощью пробиотиков.
С одной стороны, по его словам, пробиотики в некоторой степени успешно борются с бактериями при нанесении на раны. Однако пробиотиков обычно недостаточно, чтобы уничтожить все бактерии, обнаруженные в раневой инфекции.
С другой стороны, говорит Ли, добавление антибиотика в смесь убьет слишком много бактерий, включая полезные пробиотики.
Итак, Ли и его коллеги решили найти обходной путь, заключив пробиотики в оболочку, которая защищает их от разрушения антибиотиком. Для создания оболочки они выбрали материал под названием альгинат.
Исследователи отметили, что альгинат является хорошим выбором по двум основным причинам. Во-первых, это компонент биопленки, который естественным образом формируется бактериями, когда они пытаются защитить себя от антибиотиков. Во-вторых, врачи уже используют компонент при лечении ран.
«Мы изучили молекулярные компоненты биопленок и обнаружили, что при инфекции Pseudomonas альгинат очень важен из-за его устойчивости к антибиотикам», - говорит Ли. «Однако до сих пор никто не использовал эту способность для защиты полезных бактерий от антибиотиков».
Комбинированные "искорененные" супербактерии
Для своего исследования Ли и его коллеги выбрали пробиотик, состоящий из трех штаммов Lactobacillus бактерии - тип бактерий, которые могут убить метициллин-устойчивый золотистый стафилококк (MRSA).
Исследователи объединили пробиотики с антибиотиком тобрамицином, который, как известно, убивает Синегнойная палочка (P. aeruginosa).
Затем Ли и его коллеги применили пробиотики, покрытые альгинатом, вместе с тобрамицином, чтобы MRSA и P. aeruginosa в чашке Петри. По словам Якленека, комбинация «полностью уничтожила» устойчивые к лечению бактерии.
«Это был довольно резкий эффект», - добавляет соавтор. Напротив, когда исследователи воссоздали эксперимент без альгинатного покрытия, антибиотики убили пробиотики, что, в свою очередь, пощадило MRSA бактерии.
«Когда мы использовали только один компонент, антибиотики или пробиотики, они не могли уничтожить все патогены», - сообщает Ли. «Это то, что может быть очень важно в клинических условиях, когда у вас есть раны с различными бактериями, а антибиотиков недостаточно, чтобы убить все бактерии».
Исследователи надеются, что их подход поможет справиться с кризисом лекарственной устойчивости, и планируют испытать его на животных и людях.
«Сейчас так много бактерий, устойчивых к антибиотикам, что является серьезной проблемой для здоровья человека. Мы думаем, что одним из способов их лечения является инкапсуляция живого пробиотика и предоставление ему возможности выполнять свою работу », - говорит Якленек.
«В альгинате хорошо то, что он [США Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов] одобрено, и пробиотики, которые мы используем, также одобрены », - добавляет Ли.
«Я думаю, что пробиотики могут произвести революцию в лечении ран в будущем. Благодаря нашей работе мы расширили возможности применения пробиотиков ».
Чжихао Ли
