16 +

Победить инфекцию без антибиотиков вскоре смогут российские ученые

Победить инфекцию без антибиотиков вскоре смогут российские ученые

Учёные из Пущино показали, что фермент бактериофага Т5 в присутствии антисептиков активно губит болезнетворные бактерии даже в неблагоприятных условиях.

Поиск альтернативы антибиотикам уже много лет занимает врачей. За более чем полвека их использования многие микробы выработали к лекарствам прочный иммунитет и перестали реагировать на лечение. Особо устойчивые штаммы бактерий могут сопротивляться широкому спектру антибиотиков. Особенно сложно лечить стойкие внутрибольничные инфекции, вызываемые грамотрицательными патогенами родов Pseudomonas, Acinetobacter, Salmonella, Klebsiella, Proteus, Escherichia, Aeromonas, Yersinia, Campylobacter. Вызываемые ими воспаления протекают тяжело и нередко приводят к смерти, пишет сайт "Наука и технологии РФ".

Учёные из филиала Института биоорганической химии имени академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН изучают бактериофаги в качестве средства против грамотрицательных бактерий. Бактериофаги — это вирусы, которые убивают бактериальные клетки. В России их изучают давно и успешно. Но в Пущино работают не с самими бактериофагами, а с их белками-ферментами – эндолизинами.
«Эти ферменты разрушают основной компонент клеточной стенки бактерий — пептидогликан, после чего «незащищенная» бактериальная клетка погибает в результате осмотического лизиса, то есть растворения», — пояснила руководитель работы Галина Микулинская из отдела биоинженерии ФИБХ РАН.
Эти фаговые ферменты очень активны, вызывают слабый иммунный ответ, и вряд ли микробы выработают на них устойчивые штаммы. Из них делают препараты, но только против грамположительных возбудителей. А у грамотрицательных бактерий есть наружная мембрана, через которую эндолизины не могут проникнуть. Учёные всего мира пытаются решить эту проблему.
В Пущино решили изучить действие эндолизина бактериофага Т5 в сочетании с агентами, которые увеличивают проницаемость мембраны клетки. В результате экспериментов на культурах клеток кишечной палочки учёные определили, что вместе фермент и агент уничтожают бактерии намного эффективнее, чем каждый по отдельности. Им удалось уменьшить количество выживших клеток на 4-6 порядков относительно контрольного опыта.
В качестве агента учёные взяли дешевые, распространенные антисептики, такие как хлоргексидин, причем в очень низких концентрациях. Важно, что фермент сохранял активность даже после получасового нагревания до 90 градусов Цельсия.
Высокую устойчивость к нагреванию для этого белка подтвердили спектральные исследования, проведённые Николаем Молочковым, сотрудником Лаборатории исследований биосистем с помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР) ИТЭБ РАН.
«Нами были сняты спектры эндолизина при различных температурах, пошагово от 20 до 95 градусов Цельсия, — рассказывает Николай. — Если подвергнуть белок нагреванию, он теряет свою вторичную структуру, т.е. происходит его денатурация. Однако, при возвращении белка от высоких температур к 20 градусам, на 70-80% его структура восстанавливается. Это соответствует данным моих коллег из ФИБХ, согласно которым эндолизин после нагрева сохраняет 60-70% активности».
Устойчивость фермента к нагреванию — полезное свойство, если в будущем дойдет дело до разработки фармпрепарата. Культура бактерий, с которой работали учёные, максимально повторяла условия реальной инфекции.
Это исследование — часть фундаментальной работы, цель которой понять, как работает эндолизин бактериофага Т5 и другие эндолизины, какая у них активность и регуляция, какова пространственная структура. На следующем этапе авторы работы планируют взять другие штаммы бактерий, например, псевдомонады или клебсиеллы, и посмотреть, как эндолизины будут действовать на них.
Работа поддержана РФФИ, гранты № 14-44-03573, 13-04-00991.
06.11.2016
Информационное агентство "Росмедиаконсалтинг". Фото поисковой системы Google

Комментарии

Лера 06.11.2016 11:47

какой интересный материал!

Оставить комментарий