Antibiotiku un probiotiku kombinācija var iznīcināt superbugus
Novatoriskā pieeja izmanto bioloģiski saderīgu materiālu, lai iekapsulētu probiotikas baktērijas, un apvieno tās ar antibiotikām, lai cīnītos ar ārstnieciski izturīgām infekcijām.
Katru gadu vairāk nekā 2 miljoniem cilvēku Amerikas Savienotajās Valstīs rodas infekcijas, kas ir izturīgas pret ārstēšanu, un tā rezultātā mirst aptuveni 23 000 cilvēku.
Šī statistika ir mudinājusi Slimību kontroles un profilakses centrus (CDC) uzskatīt, ka zāļu rezistence ir "viena no lielākajām mūsdienu sabiedrības veselības problēmām".
Tāpēc pētnieki smagi strādā, cenšoties izstrādāt ģeniālus veidus, kā cīnīties ar tā sauktajiem superbugiem - baktērijām, kas kļuvušas imūnas pret ārstēšanu ar antibiotikām.
Pēdējā laikā pētnieki ir pievienojuši probiotikas savam arsenālam pret superbugiem. Probiotikas ir labvēlīgas baktērijas, kas atrodamas pārtikā, piemēram, jogurts, kefīrs, marinēti gurķi vai miso zupa.
Piemēram, tikai pirms mēneša pētījums liecināja, ka vienkārša regulāra probiotiku lietošana varētu samazināt vajadzību pēc antibiotikām, tādējādi palīdzot mazināt zāļu rezistences krīzi.
Tagad pētnieki izmantoja probiotikas, lai izveidotu "killer" kombināciju, kas iznīcināja divus pret ārstēšanu izturīgu baktēriju celmus.
Divi pētījuma vecākie un atbilstošie autori ir Ana Jakleneka, pētniece Košas Integratīvo vēža pētījumu institūtā Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtā Kembridžā, MA, un Roberts Langers, Deivids H. Koha institūta profesors MIT .
Žihao Li ir pirmais raksta autors, kas tagad publicēts žurnālā Uzlaboti materiāli.
Algināta izmantošana probiotiku iekapsulēšanai
Pētījuma pirmais autors izskaidro problēmu, kā novērst probiotikas ar antibiotikām rezistentām infekcijām.
No vienas puses, viņš saka, ka probiotikas ir bijušas zināmā mērā veiksmīgas baktēriju apkarošanā, ja tās lieto brūcēs. Tomēr probiotikas parasti nav pietiekami, lai iznīcinātu visas baktērijas, kas atrodamas brūces infekcijā.
No otras puses, Li saka, ka, pievienojot antibiotiku maisījumam, tiktu nogalināta pārāk daudz baktēriju, ieskaitot labvēlīgos probiotikas.
Tātad, Li un viņa kolēģi apņēmās atrast risinājumu, iekļaujot probiotikas čaulā, kas pasargā no antibiotiku iznīcināšanas. Korpusa projektēšanai viņi izvēlējās materiālu, ko sauc par alginātu.
Algināts pētniekiem izcēlās kā laba izvēle divu galveno iemeslu dēļ. Pirmkārt, tā ir biofilmas sastāvdaļa, kuru baktērijas dabiski veido, mēģinot pasargāt sevi no antibiotikām. Otrkārt, ārsti jau izmanto šo komponentu brūču ārstēšanā.
"Mēs izpētījām biofilmu molekulārās sastāvdaļas un noskaidrojām, ka Pseudomonas infekcijai algināts ir ļoti svarīgs tā rezistencei pret antibiotikām," saka Li. "Tomēr līdz šim neviens nav izmantojis šo spēju aizsargāt labās baktērijas no antibiotikām."
Kombinācija ‘izskauž’ superbugus
Pētījumam Li un kolēģi izvēlējās probiotiku, kas sastāv no trim celmiem Lactobacillus baktērijas - baktēriju veids, kas var iznīcināt meticilīnrezistents Staphylococcus aureus (MRSA).
Pētnieki apvienoja probiotikas ar tobramicīna antibiotiku, kas, kā zināms, nogalina Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa).
Tad Li un viņa kolēģi lietoja probiotikas ar alginātu pārklājumu kopā ar tobramicīnu MRSA un P. aeruginosa Petri trauciņā. Pēc Jakleneca teiktā, šī kombinācija “pilnībā izskauda” ārstnieciski izturīgās baktērijas.
"Tas bija diezgan dramatisks efekts," piebilst līdzautors. Turpretī, kad pētnieki atjaunoja eksperimentu bez algināta pārklājuma, antibiotikas nogalināja probiotikas, kas savukārt saudzēja MRSA baktērijas.
"Kad mēs tikko izmantojām vienu komponentu, vai nu antibiotikas, vai probiotikas, viņi nevarēja iznīcināt visus patogēnus," ziņo Li. "Tas ir kaut kas, kas var būt ļoti svarīgs klīniskajos apstākļos, kur jums ir brūces ar dažādām baktērijām, un antibiotikas nav pietiekami, lai iznīcinātu visas baktērijas."
Pētnieki cer, ka viņu pieeja pārvarēs narkotiku rezistences krīzi un plāno to izmēģināt ar dzīvniekiem un cilvēkiem.
“Tagad ir tik daudz baktēriju, kas ir izturīgas pret antibiotikām, kas ir nopietna problēma cilvēku veselībai. Mēs domājam, ka viens no veidiem, kā izturēties pret viņiem, ir iekapsulēt dzīvu probiotiku un ļaut tam veikt savu darbu, ”saka Jaklenecs.
“Laba lieta par alginātu ir tā, ka [U.S. Pārtikas un zāļu pārvalde] apstiprināja, un arī mūsu lietotais probiotikas ir apstiprināts, ”piebilst Li.
"Es domāju, ka probiotikas var būt kaut kas tāds, kas nākotnē var būtiski mainīt brūču ārstēšanu. Ar savu darbu mēs esam paplašinājuši probiotiku lietošanas iespējas. ”
Žihao Li
