Новые лекарства без антибиотиков для лечения инфекций

Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa) – один из самых серьёзных приобретаемых в больничных условиях патогенных микроорганизмов. Распространённая причина заболевания лёгких, так же присутствует в кишечнике 20% всех американцев и 50% госпитализируемых пациентов в Соединённых Штатах.

Это одна из сотен бактерий, населяющих кишечник человека, которая обычно не причиняет особого вреда. В некоторой степени она даже может быть полезна своему хозяину. Однако если носитель слабеет в результате заболевания, хирургического вмешательства или действия иммунодепрессивных лекарств, P. aeruginosa может вызвать заражение, воспаление, сепсис и смерть.

Почему P. aeruginosa может внезапно 'набрасываться' на своего хозяина оставалось для учёных загадкой – до недавнего времени. Учёным давно известно, что после хирургической операции уровни неорганического фосфата падают. Авторы исследования под руководством учёных из Чикагского университета предположили, что уменьшение фосфата в подвергнутом стрессу кишечнике - знак того, что P. aeruginosa становится смертельной.

Для проверки данной теории они пустили червей (Caenorhabditis elegans) кормиться на ‘лужайках’ P. aeruginosa и Escherichia coli (кишечная палочка) в среде с высоким и низким содержанием фосфата. Только черви, которые питались P. aeruginosa с низким содержанием фосфата погибли. Исследователи назвали феномен 'Красная Смерть', т.к. перед смертью на червях появлялось неожиданно большое количество крупных красных пятен.

Как говорит Джон Алверди (John Alverdy), соавтор исследования и профессор хирургии в медицинском центре при Чикагском университете, ''бактерии как бы чувствуют, когда нанести удар''. И это неудивительно, если учесть, что бактерии смогли выжить почти 2 миллиарда лет.

Бактерии ищут фосфат как важное питательное вещество, объясняет Алверди. А вместо того, чтобы пытаться найти его в крови критически больных пациентов, где они встретятся с армиями антибиотиков и борющимися с болезнью белыми кровяными клетками, они находят их внутри тканей органов. Этот процесс вредит, а иногда и губит их носителя.

Эксперименты на мышах показали, что вред, который наносит P. аeruginosa, выделяя смертельные токсины внутри кишечника, можно уменьшить, обеспечив поступление фосфата.

Данные исследования могут привести к созданию фармацевтического продукта, который восстановит здоровый уровень фосфата в кишечном тракте таких ослабленных пациентов, объяснил Алверди.

Антибиотики борются за уничтожение вредных бактерий, но в процессе они часто убивают полезные бактерии. Более разумный подход в борьбе с инфекционными заболеваниями может заключаться в попытке сначала понять обстоятельства, которые побуждают микроорганизм причинять вред, а затем найти способы усмирить их не уничтожая, считает Ольга Заборина, доцент Чикагского университета, а так же один из основных авторов исследования.

Несмотря на применение мощных антибиотиков, P. aeruginosa остаётся основной причиной заболеваний и смертности среди госпитализированных пациентов, которые перенесли операцию или чей иммунитет снижен. Если бактерии атакуют важные органы человеческого тела, такие как лёгкие, мочевыводящие пути и почки, это вполне может оказаться смертельным. P. aeruginosa выживает на большинстве поверхностей, таким образом, она часто обнаруживается на катетерах, что приводит к внутрибольничным инфекциям. Кроме того, она имеет отношение к общей форме кожных воспалений, связанных с плохой гигиеной и несоответствующим содержанием ванн.

(Фото: Когда черви (Caenorhabditis elegans) съедали бактерии Pseudomonas aeruginosa, которые выращивались в среде с низким уровнем фосфатов, в их кишечнике появлялись неожиданно крупные красные пятна. Затем черви погибали, в результате исследователи назвали это состояние 'Красная Смерть'. Они предположили, что если обеспечить P. aeruginosa фосфатом, это защитит ослабленных пациентов с иммунодефицитом от смертельных патогенных микроорганизмов. John Alverdy, University of Chicago Medical Center)