Уникальный антимикробный пептид в организме КРС разрушает «броневые» биопленки грозной клебсиеллы и уничтожает устойчивые к лекарствам бактерии, доказали ученые.
Клебсиелла (Klebsiella) — род условно-патогенных бактерий, которые заселяют желудочно-кишечный тракт (кишечник), кожу и слизистые оболочки дыхательных путей. Бактерия покрыта толстой слизистой капсулой. Она защищает её от клеток иммунной системы (фагоцитов) и факторов внешней среды. Это одна из самых опасных госпитальных инфекций. Клебсиеллы легко вырабатывают ферменты (БЛРС — бета-лактамазы расширенного спектра), которые разрушают большинство стандартных антибиотиков, включая пенициллины и цефалоспорины.
Доцент медицинского колледжа Университета Центральной Флориды (UCF) Рене Флиман продолжает совершенствовать эффективную терапию для борьбы с устойчивыми к лекарствам бактериями, которая пробивает липкую оболочку, защищающую такие микробы от принимаемых лекарств. Ее исследования показали, что антимикробный пептид, естественным образом присутствующий в организме коров, ослабляет биопленочную защиту бактерий Klebsiella pneumoniae и разрушает ее.
На четвертом году своих исследований Флиман и ее сотрудники лаборатории выяснили, как именно работает этот пептид, и результаты их работы были опубликованы в журнале PLOS Pathogens.
«Наши исследования очень полезны для здравоохранения, поскольку около 80% бактериальных инфекций, лечимых в клинике, вызваны бактериями, живущими в биопленке, что делает их устойчивыми практически ко всем доступным антибиотикам», — сказала она.
Полученные результаты представляют собой важный шаг на пути к потенциальному применению этого пептида в качестве терапии и, в конечном итоге, к лечению пациентов, поскольку данные показывают, что он способен ослаблять и уничтожать бактерии, внедренные в биопленку, в экспериментах на животных.
Бактерия Klebsiella pneumoniae (клебсиелла пневмонии или палочка Фридлендера) обнаруживается в кишечнике и обычно безвредна. Однако со временем, в процессе воздействия антибиотиков, бактерия приобретает устойчивость к антибиотикам. У пациентов с ослабленным иммунитетом, а также при внутренних повреждениях или контакте с загрязненными медицинскими приборами, бактерии могут распространяться из кишечника в другие части тела. Такое воздействие может привести к пневмонии, раневым поражениям или инфекциям мочевыводящих путей.
«Происходит следующее: бактерии инфицируют рану, размножаются, а затем проникают через кровоток, откуда попадают в печень, почки и селезенку. Мы обнаружили, что наш пептид способен уменьшить количество бактерий в источнике инфекции, одновременно ограничивая их способность перемещаться по крови», — сказала Флиман.
Пептид запускает двойную стрессовую реакцию, которая обманывает бактерии, заставляя их вырваться из защитной биопленки. Ученые выяснили генетику определенного белка в бактерии, который, будучи активированным в микробе, заставляет его вырваться из собственной защитной биопленки. Пептид, по сути, повреждает защиту, а затем подвергает бактерию стрессу, заставляя ее сбрасывать свою защиту, что делает микроб более чувствительным к антибиотикам и иммунной системе организма.
«Одновременное воздействие на мембрану и синтез белка — это двойной удар, который запускает генетические изменения в клетке, заставляя ее думать, что ей нужно вырваться из биопленки в ответ на коровий пептид», — говорит Флиман.
Команда утверждает, что их продолжительные исследования направлены на демонстрацию того, что коровий пептид может действовать синергически с существующими антибиотиками. Они предполагают, что долгосрочное применение может включать в себя создание крема для местного применения, который ослабляет защитные механизмы бактерий и позволяет стандартным антибиотикам действовать более эффективно. «Мы продвигаем наши исследования вперед, и мы очень надеемся на успех», — сказала Флиман.
Источник: UCF College of Medicine. Автор: Эдди Дьюри.