Устойчивость бактерий к антибиотикам является одной из самых больших проблем в области медицины. Университет ешивы Альберт? Исследователи из Медицинского колледжа Эйнштейна разработали новое поколение антибиотических соединений, которые не вызывают резистентности бактерий и могут безопасно применяться в организме человека. Соответствующее исследование опубликовано в последнем номере Журнала химической биологии.
Эти соединения в основном нацелены на две «пресловутые» бактерии??? Vibrio cholerae, вызывающий холеру, и Escherichia coli 0157:h7, вызываемые пищевыми загрязнителями, ежегодно вызывают около 110 000 заболеваний и 50 смертей в Соединенных Штатах.
Большинство антибиотиков поначалу действуют хорошо и могут почти полностью убить клетки, которые они атакуют. Однако из-за мутаций и необходимости выживать наиболее приспособленные из-за антибиотиков многие бактериальные клетки всегда могут избежать смерти, размножаться в больших количествах и вырабатывать штаммы, устойчивые к лекарствам.
Исследование проводилось папоротником? Под руководством доктора Шелмана он считает, что антибиотики, которые могут снизить заразность бактерий, но не убивают бактерии, могут снизить риск лекарственной устойчивости в будущем. Предыдущие исследования также доказали, что бактерии общаются друг с другом посредством генерации и обнаружения сигнальных молекул, называемых аутоиндукторами (которые могут координировать экспрессию бактериальных генов и регулировать некоторые процессы, включая применение токсичности). Этот процесс называется «чувством кворума». Штаммы с недостаточным чувством кворума вызывают менее тяжелые инфекции. Таким образом, вмешательство в определение кворума стало направлением усилий.
В дополнение к уничтожению Vibrio cholerae и Escherichia coli, исследователи стремились нарушить способность бактерий общаться посредством определения кворума. Исследователи обнаружили, что бактериальный фермент mtan связан с синтезом аутоиндукторов, играющих ключевую роль в ощущении кворума. Они разработали ферментный агент. По сравнению с природным ферментным агентом mtan, mtan можно более тесно сочетать с разработанным агентом. Этот агент всегда будет «блокировать» mtan и запрещать ему усиливать определение кворума.
В этом исследовании Шелман и его коллеги протестировали три соединения, которые блокируют каналы восприятия кворума. Эти три соединения сильно нарушают определение кворума холерных вибрионов и кишечной палочки. Чтобы узнать, разовьется ли у бактерий лекарственная устойчивость, исследователи протестировали аналоги следующих 25 поколений двух бактерий. Результаты показали, что 26-е поколение было столь же чувствительно к антибиотикам, как и первое поколение.
Шелман называет эти объекты постоянными антибиотиками. Он считает, что многие другие агрессивные бактериальные возбудители??? Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis, Klebsiella pneumoniae и Staphylococcus aureus экспрессируют mtan и поэтому могут быть чувствительны к этим соединениям.
Шелман разработал более 20 мощных ингибиторов мтан, каждый из которых можно безопасно использовать у людей, поскольку мтан является бактериальным ферментом, и его предотвращение не влияет на метаболизм человека.
