В России нашли революционный природный антибиотик
Российские ученые впервые в мире выделили из грибов антибиотик, который борется с устойчивостью патогенов к лекарственным препаратам. Препарат уничтожает биопленки бактерий и грибов, делая их беззащитными перед лекарствами. Исследователи надеются, что его применение позволит эффективнее бороться с резистентными инфекциями.
Ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ) совместно с коллегами из других российских научно-исследовательских институтов впервые в мире нашли универсальный природный антибиотик, преодолевающий устойчивость патогенов к лекарственным препаратам. Найденное вещество поможет эффективно бороться с большинством инфекционных заболеваний человека и животных, вызванных бактериями и грибами, пишут авторы открытия в исследовании, опубликованном в журнале Applied Biochemistry and Microbiology.
«Инфекционные заболевания представляют серьезную угрозу для здоровья населения во всем мире, — пишут исследователи. — Они вызываются микроорганизмами, способными образовывать биопленки, которые одновременно являются фактором патогенности и устойчивости бактерий. Следует отметить, что такие бактерии составляют ~80% всех патогенных видов. Инфекции, связанные с образованием биопленок, трудно поддаются лечению, так как они обладают высокой резистентностью ко многим антибиотикам и антимикробным препаратам, используемым в клинической медицине, а также способностью преодолевать защитные механизмы макроорганизмов».
Российским ученым первым в мире удалось продемонстрировать уникальную способность пептида эмерициллипсина А, выделяемого из алкалофильного мицеллиального гриба Emericellopsis alkalina.
Как поясняют исследователи, вещество подавляет у бактерий способность к образованию биопленок, благодаря чему устойчивость этих патогенов к антибиотикам сходит на нет.
«Выделенные из грибов естественным образом антимикробные пептиды — один из важнейших, активно исследуемых источников новых эффективных антибиотиков, — подчеркивают ученые. — Они характеризуются широким спектром действия против оппортунистических и патогенных бактерий, дрожжей и мицелиальных грибов и, как правило, низкой токсичностью; резистентность к ним не развивается. Более того, они обладают способностью подавлять рост микроорганизмов, во многих случаях с помощью механизмов, отличающихся от большинства традиционных антибиотиков».
Эксперименты in vitro показали, что эмерицеллипсин А обладает противогрибковой активностью по отношению к клиническим изолятам патогенных видов дрожжей и грибковых патогенов аспергиллеза и кандидоза у больных туберкулезом и СПИДом, а также относительно низкой цитотоксичностью по отношению к культуре клеток млекопитающих.
Таким образом, эмерициллипсин А может стать хорошим подспорьем в борьбе с бактериальными и грибковыми инфекциями, а также опухолями.
«Эмерициллипсин А действует на эукариоты и прокариоты за счет разных молекулярных механизмов. Эукариоты – грибы и опухолевые клетки – погибают за счет разрушения пептидом их клеточной мембраны, а вирулентность прокариот подавляется за счет предотвращения образования биопленок», – рассказал старший научный сотрудник лаборатории антимикробной резистентности X-BIO ТюмГУ Евгений Рогожин.
Новое вещество практически универсально, отмечают ученые.
Эмерициллипсин А справляется не только с рядом бактерий, но и с практически любыми патогенными эукариотами -– например, мицеллиальные грибами и дрожжами.
«Антибактериальное действие антибиотика менее выражено, чем антигрибковое, и имеет ярко выраженную специфичность. Следует отметить, что ингибирующее действие этого вещества направлено в основном на грамположительные бактерии», — пишут авторы работы.
Эмерициллипсин А, считают ученые ТюмГУ, перспективен и как самостоятельное лечебное средство, и как элемент комплексных препаратов. Его можно как вводить инъекционно, так и применять местно при обработке пораженных тканей.
Исследование проводилось в тесном сотрудничестве с коллегами из Научно-исследовательского института по изысканию новых антибиотиков им. Г.Ф. Гаузе, Центрального научно-исследовательского института эпидемиологии Роспотребнадзора и Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН.
В дальнейшем коллектив ученых намерен перейти от работы с клеточными моделями к лабораторным испытаниям препарата.