Ученые нашли способ справиться со стафилококком, устойчивым к лекарствам

Если двухлетний ребенок, живущий в бедности в Индии или Бангладеш, заболеет обычной бактериальной инфекцией, вероятность того, что лечение антибиотиками не будет успешным составляет более 50%. Каким образом ребенок заразился инфекцией, устойчивой к антибиотикам, даже к лекарствам, которые он, возможно, никогда не принимал?

К сожалению, этот ребенок также живет в месте с неудовлетворительными санитарно-гигиеническими условиями, что приводит к частому контакту с канализационными стоками.

Это означает, что он регулярно подвергается воздействию миллионов устойчивых бактерий, включая потенциально неизлечимых супербактерий.

Эта история широко распространена, особенно в местах, где свирепствует антисанитария и ограниченный доступ к чистой воде.

В течение многих лет люди считали, что устойчивость бактерий к антибиотикам в первую очередь обусловлена неосторожным использованием их в клинических и ветеринарных условиях. Но все больше данных свидетельствует о том, что и факторы окружающей среды могут иметь такое же или большее значение для распространения устойчивости к антибиотикам, особенно в развивающихся странах.

Помимо устойчивых к антибиотикам бактерий, существуют и другие типы микроорганизмов, например патогенные вирусы, грибы и простейшие, у которых тоже развивается устойчивость к лекарственным препаратам (так называемая устойчивость к противомикробным препаратам). Это означает, что нашей способности лечить все виды инфекционных заболеваний все больше препятствует резистентность микроорганизмов, включая, например, коронавирусы, такие как SARS-CoV-2, которые вызывают COVID-19.

В целом, очевидно, что необходимо сократить использование антибиотиков, противовирусных и противогрибковых препаратов, но в большинстве стран мира, кроме этих мер, необходимым является улучшение водоснабжения и санитарных условий. Если будут обеспечены удовлетворительные санитарно-гигиенические условия, включая потребление чистой воды и соблюдение гигиены питания, распространение устойчивых к антибиотикам бактерий в окружающей среде будет сокращено.

Механизмы устойчивости и распространения бактерий

Чтобы понять проблему лекарственной устойчивости, нужно вернуться к основам. Что такое устойчивость к антибиотикам и почему она развивается?

Воздействие антибиотиков создает стресс для бактерий, которые, как и другие живые организмы, защищают себя. Бактерии делают это, делясь и приобретая защитные гены, в том числе и от других бактерий в своей среде. Это позволяет им быстро меняться, получая способность производить белки и другие молекулы, блокирующие действие антибиотика.

Этот процесс совместного использования генов естественен и является одни из эволюционных механизмов.

Однако по мере использования все более сильных и разнообразных антибиотиков развивались новые и более мощные варианты защиты у бактерий, благодаря которым некоторые из них становились устойчивыми практически ко всему – конечным результатом стали неизлечимые супербактерии.

Устойчивость к антибиотикам существует с самого начала жизни, но в последнее время усилилась из-за их использования человеком. Когда вы принимаете антибиотик, он убивает большинство бактерий-мишеней в месте заражения, и вам становится лучше.

Но антибиотики не убивают все бактерии – некоторые из них обладают естественной устойчивостью, другие приобретают гены устойчивости от других бактерий, особенно находящихся в нашей пищеварительной системе, дыхательных путях и на нашей коже.

Это означает, что некоторое количество устойчивых бактерий всегда выживает и может передаваться в окружающую среду со сточными водами, распространяя устойчивые бактерии и их гены.

Первоначально фармацевтическая промышленность отреагировала на повышение устойчивости путем разработки новых и более сильных антибиотиков, но бактерии быстро изменялись, в результате чего даже новые антибиотики стали быстро терять свою эффективность. В результате разработка новых антибиотиков почти остановилась, так как приносила ограниченную прибыль. А устойчивость к существующим антибиотикам продолжает расти, что особенно сказывается в местах с плохими санитарными условиями.

Это связано с тем, что в развитых странах система канализации обеспечивает защиту окружающей среды на 99% за счет очистных сооружений. Однако более 70% мира не имеют системы очистки сточных вод или даже канализации, и большая часть стоков, содержащих антибиотикорезистентные бактерии, попадает непосредственно в поверхностные и грунтовые воды.

Это означает, что люди, живущие в местах, где не производится утилизация сточных вод, регулярно подвергаются воздействию бактерий, устойчивых к антибиотикам, разными способами. Воздействие возможно даже на людей, которые, возможно, никогда не принимали антибиотики, как в примере с ребенком в Южной Азии.

Распространение антибиотикорезистентности не знает границ — супербактерии могут развиться в одном месте из-за загрязнения, но затем распространиться по всему миру из-за международных поездок.

Текущий мировой опыт распространения SARS-CoV-2 показывает, насколько быстро инфекционные агенты могут перемещаться во время путешествий людей. Распространение антибиотикорезистентных бактерий ничем не отличается.

Не существует надежных противовирусных средств для лечения SARS-CoV-2, это пример того, что может случиться с теми заболеваниями, которые в настоящее время успешно излечиваются, если проблема антибиотикорезистентности не будет взята под контроль.

Кроме того, люди – не единственные «путешественники», которые могут переносить устойчивые к антибиотикам штаммы бактерий.

Дикие животные, такие как перелетные птицы, также могут приобретать устойчивые бактерии из загрязненной воды или почвы, а затем преодолевать большие расстояния, перенося микроорганизмы в кишечнике.

Во время путешествия они испражняются на своем пути, потенциально распространяя устойчивые бактерии почти везде. Глобальная торговля пищевыми продуктами также способствует распространению антибиотикорезистентных микробов из страны в страну и по всему миру.

Прочие виды загрязнения и больничные отходы

Промышленные отходы, больницы, фермы и сельское хозяйство также являются возможными источниками или факторами развития устойчивости к антибиотикам.

Кроме того, было обнаружено, что самые высокие уровни резистентных бактерий наблюдались возле негерметичной свалки твердых отходов и ниже, где отходы фармацевтических заводов попадали в реку.

Заводские выбросы явно повлияли на уровни микробной устойчивости ниже по течению, но именно металлы со свалки наиболее сильно коррелировали с уровнями устойчивых микробов в реке, потому что токсичные металлы могут вызывать стресс у бактерий, что делает их более устойчивыми ко всему, включая антибиотики.

Фактически, любые загрязнения могут способствовать развитию устойчивости к антибиотикам, включая металлы, биоциды, пестициды и другие химические вещества, попадающие в окружающую среду. Поэтому уменьшение уровня загрязнения в целом поможет снизить устойчивость бактерий к антибиотикам.

Больницы являются резервуарами и инкубаторами для многих видов устойчивых микроорганизмов, включая хорошо известные бактерии, такие как устойчивый к ванкомицину энтерококк (VRE) и устойчивый к метициллину золотистый стафилококк Staphylococcus aureus (MRSA). В то время как устойчивые бактерии не обязательно приобретаются в больницах, их попадание туда извне приводит к культивированию там.

Сбросы сточных вод из медицинских учреждений также вызывают беспокойство. Недавние исследования показали, что «типичные» бактерии в больничных сточных водах несут в пять-десять раз больше устойчивых генов на клетку, чем местные источники.

И это является проблемой, поскольку такие бактерии иногда являются штаммами супербактерий, например, устойчивыми к карбапенемным антибиотикам.

Больничные отходы вызывают особую озабоченность в местах, где отсутствует эффективная очистка сточных вод.

Еще одним важным источником устойчивости к антибиотикам является сельское хозяйство и аквакультура. Лекарства, применяемые в ветеринарии, могут быть очень похожи (иногда идентичны) на антибиотики, используемые в медицине.

Таким образом, устойчивые бактерии и гены обнаруживаются в навозе животных, почве и дренажных водах. Это потенциально важно, учитывая, что животные производят в четыре раза больше фекалий, чем люди в глобальном масштабе.

Отходы сельскохозяйственной деятельности являются фактором развития устойчивости, кроме того штаммы бактерий могут передаваться от сельскохозяйственных животных к фермерам и работникам пищевой промышленности.

Все эти примеры говорят о том, что санитарно-гигиенические условия напрямую влияют на развитие лекарственной устойчивости, в том числе и к антибиотикам, а доминирующие механизмы ее развития будут различаться в зависимости от местности.

Где-то распространение устойчивости вызвано водой, загрязненной стоками канализации, тогда как в другом случае это может быть промышленное загрязнение или сельскохозяйственная деятельность.

Таким образом, местные условия являются ключом к сокращению распространения устойчивости к антибиотикам, и оптимальные решения будут отличаться в разных странах – общего решения для всех не существует.

Поэтому очень важны национальные планы действий, разработанные на местном уровне. В некоторых странах эти действия могут быть сосредоточены на системе здравоохранения; в то время как в других решающее значение будет иметь обеспечение чистой водой и более безопасными продуктами питания.

Простые шаги

Чтобы уменьшить распространение антибиотикорезистентных бактерий среди людей, животных и окружающей среды, необходимо использовать целостный подход.

Глобальные улучшения в области санитарии и гигиены должны приблизить мир к решению проблемы устойчивости к антибиотикам. Но такие улучшения должны быть только началом.

При улучшении санитарно-гигиенических условий в глобальном масштабе, наша зависимость от антибиотиков уменьшится из-за наличия доступа к чистой воде.

Теоретически чистая вода в сочетании с уменьшением использования антибиотиков приведет к снижению антибиотикорезистентности.

Это не невозможно. Например, в деревне в Кении, просто переместили питьевую воду на небольшой холм выше уровня уборных и стали мыть руки водой с мылом.

Читайте также:  Ожоговый шок: что это, причины, первая помощь и лечение

Год спустя использование антибиотиков в деревне было незначительным, потому что очень немногие сельские жители заболели.

Этот успех частично объясняется удаленностью деревни, но также это показывает, что улучшение санитарно-гигиенических условий может напрямую привести к снижению использования антибиотиков и снижению антибиотикорезистентности.

Почему проблема не решена?

Хотя решения проблемы устойчивости к антибиотикам существуют, отсутствует интегрированное сотрудничество между наукой и разработкой, медициной, социальными действиями и управлением. Многие международные организации признают масштаб проблемы, однако не приводит к единым глобальным действиям.

На то есть разные причины.

Исследователи в области здравоохранения, естественных наук и инженерии редко придерживаются одной и той же страницы, и эксперты часто расходятся во мнениях относительно того, что следует сделать в первую очередь для предотвращения устойчивости к антибиотикам – это запутывает рекомендации. К сожалению, многие исследователи устойчивости к антибиотикам представляют некорректные данные, сообщая только о плохих результатах или преувеличивая их.

Наука продолжает выявлять вероятные причины развития устойчивости к антибиотикам, что свидетельствует об отсутствии какого-либо одного фактора, способствующего эволюции бактерий и распространению устойчивости.

Таким образом, для предоставления эффективных решений необходима стратегия, включающая изменения в медицине, окружающей среде, санитарных условиях и общественном здравоохранении.

Правительства всего мира должны действовать согласованно для достижения целей в области улучшения санитарии и гигиены в соответствии с Целями устойчивого развития ООН.

Устойчивость к антибиотикам также повлияет на борьбу с COVID-19. Например, вторичные бактериальные инфекции часто встречаются у тяжелобольных пациентов с COVID-19, особенно при поступлении в отделение интенсивной терапии. И если данные бактерии будут устойчивы к сильным антибиотикам, это приведет к более высокому уровню смертности.

Антибиотикорезистентность необходимо рассматривать в том же свете, что и другие глобальные вызовы – это то, что угрожает человеческому существованию и планете.

Как и в случае с изменением климата, защитой биоразнообразия или COVID-19, необходимо глобальное сотрудничество для уменьшения эволюции микроорганизмов и распространения их устойчивых форм.

Ключевыми факторами являются использование чистой воды, соблюдение гигиены питания и улучшение санитарно-гигиенических условий.

Ученые нашли способ справиться со стафилококком, устойчивым к лекарствам

Источник: medicalxpress.com

pixabay.com

Ученые нашли способ справиться со стафилококком, устойчивым к лекарствам

Чтобы оставить комментарий — необходимо быть авторизованным пользователем

Единичная мутация защитила от золотистого стафилококка с лекарственной устойчивостью

Ученые нашли способ справиться со стафилококком, устойчивым к лекарствам

Janice Carr, Deepak Mandhalapu, M.H.S./ CDC

Единственная
мутация в гене ДНК-метилтрансферазы 3А (DNMT3A)
защитила человека от метициллинрезистентного
золотистого стафилококка, говорится
в Proceedings
of the National Academy of Science
.

Медики
обнаружили у пациентов с мутацией более
высокий уровень метилирования в участках
генома, влияющих на экспрессию гена DNMT3A. По-видимому, повышенный уровень метилирования уменьшал выработку вызывающего воспаление цитокина интерлейкина 10.

В случае инфекции, вызванной золотистым стафилококком, слишком большое количество интерлейкина 10 может привести к смерти больного.

Метициллинрезистентным
золотистым стафилококком (МРЗС)
называют бактерию, устойчивую к целому
ряду препаратов, которые входят в группу
бета-лактамных
антибиотиков.
Микроорганизм вызывает
сложно излечимые заболевания, в том числе сепсис,
пневмонию, кожные инфекции, бактериемию. МРЗС может
быть причиной пищевых отравлений и
является одной из самых распространенных
госпитальных инфекций.

В
последние годы появляется все больше
доказательств
того, что на риск возникновения инфекций,
которые вызывает МРЗС, могут влиять
генетические факторы. Американские
медики во главе с Вэнсом Фаулером (Vance
G.

Fowler) из Университета Дьюка решили их
выявить. Ученые секвенировали и
проанализировали экзомы 68 пациентов
с бактериемией, вызванной МРЗС.

У половины
из них она не поддавалась лечению, другая половина избавилась от инфекции.

Оказалось,
что у людей, вылечившихся от инфекции,
была единичная мутация в регионе гена
DNMT3A.
Он кодирует фермент ДНК-метилтрансферазу
3А, катализирующий метилирование (то
есть перенос метильных групп) ДНК.

Как
предположили исследователи, мутация
находится на участке, регулирующем
экспрессию фермента. Она встречалась
у 62 процентов участников эксперимента,
вылечившихся от инфекции, и у девяти
процентов больных (р=7,8×10-6).

При этом уровень экспрессии гена DNMT3A
у
обеих групп был одинаков, а уровень
метилирования ДНК у пациентов-носителей
мутации был выше.

Далее
авторы исследования показали, что DNMT3A
задействован
в иммунном ответе на заражение золотистым
стафилококком. Они использовали данные
другой группы пациентов: 32 из них болели бактериемией, вызванной МРЗС, и 19 —
бактериемией, вызванной кишечной
палочкой. У этих людей проверили
экспрессию гена DNMT3A
и
оказалось,
что у первых онабыла
существенно ниже, чем у вторых
(p

Способ борьбы со стафилококком | Новости Университетская клиника

Ученые много лет ищут инновационные способы борьбы с бактериями, устойчивыми к антибиотикам. Новое исследование показало, что синий свет ослабляет патогены, делая их более восприимчивыми к лекарствам.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Advanced Science.

Синий свет — новое оружие против «супербугов»

В мире существует множество бактерий, вызывающих опасные заболевания. Часть из них неизлечима, так как устойчивость патогенных микроорганизмов к антибиотикам стабильно усиливается. Такие бактерии получили название — superbug.

Так как лекарства, которые когда-то лечили инфекции, больше не дают значимого эффекта, ученые ищут варианты борьбы в самых неожиданных местах. Например, изучаются микроорганизмы, которые живут на насекомых и слизистых оболочках рыб, комбинации существующих антибиотиков и других лекарств. Также рассматриваются альтернативные методы уничтожения смертоносных патогенов.

Ученые из Университета Пердью в Западном Лафайете (Индиана) и Бостонского университета (Массачусетс) исследовали потенциальную силу синего света.

Почему синий свет?

Ученые сосредоточили внимание на самом известном штамме устойчивых к антибиотикам бактерий — метициллин-устойчивом золотистом стафилококке (MRSA). Врачи успешно лечат большинство болезней, вызванных стафилококком, но тяжелые инфекции MRSA приводят к ампутации или даже смерти.

Золотистый стафилококк (S. aureus), наряду с другими штаммами бактерий, продуцирует пигменты, защищающие от нападения нейтрофилов. Это тип белых кровяных телец, играющих ключевую роль в борьбе с патогенами. Благодаря надежной защите, мембраны патогенов непроницаемы.

S. aureus конкретно продуцирует золотой пигмент стафилоксантин (STX). Процесс, называемый фотообесцвечиванием, снижает уровень стафилоксантина. Это ослабляет мембрану бактерии, что облегчает ее уничтожение.

Некоторые исследователи уже искали способы разрушения STX с помощью лекарств. Однако подходы, основанные на препаратах, до сих пор не улучшили возможности борьбы с устойчивыми к антибиотикам инфекциями. Поиск безлекарственного способа разрушения пигмента дает новые возможности в борьбе с неподдающимся лечению патогеном.

Ослабление MRSA с помощью синей лампы

Ученые обнаружили, что фотообесцвечивание золотистого стафилококка синим светом, разрушает пигмент STX, делая бактерии беззащитными. После фотообесцвечивания бактерии становятся чувствительны даже к относительно легким антисептикам, таким как перекись водорода.

«Метод синего света был протестирован в ряде сценариев, включая культивированные бактерии, MRSA-инфицированные иммунные клетки, биопленки S. aureus и две модели раневой инфекции у мышей.

Результаты показали, что новый инструмент может лечить любые поверхностные раны, зараженные MRSA, которые обычно очень трудно поддаются лечению», — рассказывает профессор Мохаммед Силим, возглавляющий исследования.

Самая интересная часть открытия — простота технологии. Профессор Силим обозначает излучающее устройство, как «очень маленькое и простое в использовании». По его мнению, в ближайшие несколько лет пациенты смогут запросто носить его с собой в сумочке.

Ученые надеются, что в будущем эта технология будет полезна и против других типов бактерий, поскольку пигментация — отличительная черта множества патогенных микробов. Конечно, прежде чем практикующие врачи смогут использовать новое устройство, исследователям потребуется провести обширные клинические испытания на людях.

Если исследователи найдут способ ослабить лекарственно-устойчивые бактерии таким образом, чтобы не вызывать побочных эффектов у пациентов, это будет существенным шагом в войне с супербугами.

Ученые раскрыли, почему стафилоккок больше не лечится антибиотиками

https://ria.ru/20200408/1569747118.html

Ученые раскрыли, почему стафилоккок больше не лечится антибиотиками

Ученые раскрыли, почему стафилоккок больше не лечится антибиотиками

Российские ученые совместно с коллегами из Германии и Франции расшифровали один из механизмов устойчивости к антибиотикам золотистого стафилококка, который… РИА Новости, 08.04.2020

  • 2020-04-08T14:08
  • 2020-04-08T14:08
  • 2020-04-08T14:08
  • наука
  • биология
  • здоровье
  • гренобль
  • открытия — риа наука
  • казанский (приволжский) федеральный университет
  • российская академия наук
  • франция
  • германия

/html/head/meta[@name='og:title']/@content

/html/head/meta[@name='og:description']/@content

https://cdn23.img.ria.ru/images/38377/19/383771982_0:47:800:497_1920x0_80_0_0_1ac0db23967ce7152d268cebc7381bc8.jpg

МОСКВА, 8 апр — РИА Новости. Российские ученые совместно с коллегами из Германии и Франции расшифровали один из механизмов устойчивости к антибиотикам золотистого стафилококка, который является причиной многих инфекционных заболеваний. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature Communications.

Работа стала результатом пятилетнего сотрудничества между Казанским федеральным университетом (КФУ), Институтом белка РАН, Штутгартского университета в Германии и Института генетики и молекулярной и клеточной биологии в Страсбурге (Франция). В 2016 году команда первой полностью описала структуру рибосомы Staphylococcus aureus и сравнила ее с другими организмами.

Сейчас же учеными раскрыт один из механизмов стрессоустойчивости этих опасных бактерий, что, по мнению авторов, будет способствовать поиску новых эффективных антибиотиков.»Рибосома — это самый большой рибонуклеиновый комплекс в клетке, и он состоит из двух субъединиц: большой и малой.

Малая субъединица отвечает за прочтение генетического кода, а функция большой субъединицы заключается в обеспечении протекания реакции образования пептидной связи в растущей цепи белка», — приводятся в пресс-релизе КФУ слова одного из авторов исследования Константина Усачева, руководитель Лаборатории структурной биологии Института фундаментальной медицины и биологии КФУ, доцент кафедры медицинской физики Института физики КФУ.Ученые описали механизм выживания клеток бактерий во время стресса, когда они переходят в режим энергосбережения, чтобы переждать неблагоприятные условия.»В нашей статье с помощью методов криоэлектронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа мы смогли показать механизм связывания с рибосомой белка RsfS (Ribosome silencing factor S), который защищает золотистый стафилококк от стрессов — антибиотиков, повышенной температуры, иммунитета хозяина», — говорит Усачев.Долгое время исследователям не удавалось получить в высоком разрешении структуру комплекса бактериальных рибосом с белком RsfS, чтобы понять детали механизма его действия. Одной из проблем была высокая токсичность данного белка для клеток бактерий кишечной палочки E.coli — организма, используемого для получения белков в лабораторных условиях.»Дело в том, что RsfS, останавливающий синтез белков у золотистого стафилококка, способен останавливать этот процесс и у других бактерий. Это приводило к получению очень малого количества образца белка, недостаточного для проведения структурных исследований, — рассказывает ученый. — Тогда нам пришла идея выделить данный белок одновременно с его мишенью в структуре рибосомы стафилококка – белком L14, входящим в состав большой субъединицы. Выяснилось, что если выделять обе компоненты одновременно, то ни будут стабильными в растворе. Нам удалось получить кристаллы этих белков и решить структуру методом рентгеноструктурного анализа сначала со средним разрешением с помощью имеющегося в нашей лаборатории нового монокристального дифрактометра, а затем с высоким разрешением — на синхротроне ESRF в Гренобле во Франции».Далее ученым потребовалось изучить детали процесса взаимодействия белка RsfS с рибосомой золотистого стафилококка, что было сделано с помощью метода криоэлектронной микроскопии.»К сожалению, микроскопа, позволяющего решать структуры с высоким разрешением этим методом, в нашем распоряжении не было, но тут нашими исследованиями заинтересовалась французская фармацевтическая компания NovAliX и предложила свой микроскоп для тестирования начальных образцов», — поясняет Усачев.В результате, комбинируя данные криоэлектронной микроскопии с полученными ранее данными рентгеноструктурного анализа, авторам удалось детально показать молекулярный механизм действия белка RsfS на рибосомы золотистого стафилококка.Сейчас ученые заняты поиском и изучением белков, управляющих работой рибосомы патогена. Для этого они используют методы генетики, биохимии, молекулярной биологии и биофизики. По словам исследователей, это необходимо, чтобы создать фармацевтические препараты, которые смогут победить штаммы патогенных бактерий, в том числе золотистый стафилококк, устойчивые ко всем существующим на данный момент антибиотикам.

Читайте также:  Создан домашний тест для выявления вич

https://ria.ru/20191007/1559404455.html

https://ria.ru/20191125/1561561348.html

  1. гренобль
  2. франция
  3. германия

РИА Новости

  • internet-group@rian.ru
  • 7 495 645-6601
  • ФГУП МИА «Россия сегодня»
  • https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

  1. internet-group@rian.ru
  2. 7 495 645-6601
  3. ФГУП МИА «Россия сегодня»
  4. https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

  • internet-group@rian.ru
  • 7 495 645-6601
  • ФГУП МИА «Россия сегодня»
  • https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn23.img.ria.ru/images/38377/19/383771982_38:0:763:544_1920x0_80_0_0_1f872f582f4af6fff009a6e9c5941d43.jpg

РИА Новости

  1. internet-group@rian.ru
  2. 7 495 645-6601
  3. ФГУП МИА «Россия сегодня»
  4. https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

  • internet-group@rian.ru
  • 7 495 645-6601
  • ФГУП МИА «Россия сегодня»
  • https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

биология, здоровье, гренобль, открытия — риа наука, казанский (приволжский) федеральный университет, российская академия наук, франция, германия

МОСКВА, 8 апр — РИА Новости. Российские ученые совместно с коллегами из Германии и Франции расшифровали один из механизмов устойчивости к антибиотикам золотистого стафилококка, который является причиной многих инфекционных заболеваний. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature Communications. Работа стала результатом пятилетнего сотрудничества между Казанским федеральным университетом (КФУ), Институтом белка РАН, Штутгартского университета в Германии и Института генетики и молекулярной и клеточной биологии в Страсбурге (Франция). В 2016 году команда первой полностью описала структуру рибосомы Staphylococcus aureus и сравнила ее с другими организмами.

Сейчас же учеными раскрыт один из механизмов стрессоустойчивости этих опасных бактерий, что, по мнению авторов, будет способствовать поиску новых эффективных антибиотиков.

«Рибосома — это самый большой рибонуклеиновый комплекс в клетке, и он состоит из двух субъединиц: большой и малой.

Малая субъединица отвечает за прочтение генетического кода, а функция большой субъединицы заключается в обеспечении протекания реакции образования пептидной связи в растущей цепи белка», — приводятся в пресс-релизе КФУ слова одного из авторов исследования Константина Усачева, руководитель Лаборатории структурной биологии Института фундаментальной медицины и биологии КФУ, доцент кафедры медицинской физики Института физики КФУ.

Ученые описали механизм выживания клеток бактерий во время стресса, когда они переходят в режим энергосбережения, чтобы переждать неблагоприятные условия.

«В нашей статье с помощью методов криоэлектронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа мы смогли показать механизм связывания с рибосомой белка RsfS (Ribosome silencing factor S), который защищает золотистый стафилококк от стрессов — антибиотиков, повышенной температуры, иммунитета хозяина», — говорит Усачев.

Долгое время исследователям не удавалось получить в высоком разрешении структуру комплекса бактериальных рибосом с белком RsfS, чтобы понять детали механизма его действия. Одной из проблем была высокая токсичность данного белка для клеток бактерий кишечной палочки E.coli — организма, используемого для получения белков в лабораторных условиях.

«Дело в том, что RsfS, останавливающий синтез белков у золотистого стафилококка, способен останавливать этот процесс и у других бактерий. Это приводило к получению очень малого количества образца белка, недостаточного для проведения структурных исследований, — рассказывает ученый. — Тогда нам пришла идея выделить данный белок одновременно с его мишенью в структуре рибосомы стафилококка – белком L14, входящим в состав большой субъединицы. Выяснилось, что если выделять обе компоненты одновременно, то ни будут стабильными в растворе. Нам удалось получить кристаллы этих белков и решить структуру методом рентгеноструктурного анализа сначала со средним разрешением с помощью имеющегося в нашей лаборатории нового монокристального дифрактометра, а затем с высоким разрешением — на синхротроне ESRF в Гренобле во Франции».

Далее ученым потребовалось изучить детали процесса взаимодействия белка RsfS с рибосомой золотистого стафилококка, что было сделано с помощью метода криоэлектронной микроскопии.

«К сожалению, микроскопа, позволяющего решать структуры с высоким разрешением этим методом, в нашем распоряжении не было, но тут нашими исследованиями заинтересовалась французская фармацевтическая компания NovAliX и предложила свой микроскоп для тестирования начальных образцов», — поясняет Усачев.

В результате, комбинируя данные криоэлектронной микроскопии с полученными ранее данными рентгеноструктурного анализа, авторам удалось детально показать молекулярный механизм действия белка RsfS на рибосомы золотистого стафилококка.

Сейчас ученые заняты поиском и изучением белков, управляющих работой рибосомы патогена. Для этого они используют методы генетики, биохимии, молекулярной биологии и биофизики.

По словам исследователей, это необходимо, чтобы создать фармацевтические препараты, которые смогут победить штаммы патогенных бактерий, в том числе золотистый стафилококк, устойчивые ко всем существующим на данный момент антибиотикам.

Лечение золотистого стафилококка в горле

Золотистый стафилококк способен спровоцировать опасные инфекционные заболевания у детей и взрослых. Лечить инфекцию нужно с применением местных и системных антибиотиков.

Стафилококк в горле — причины и лечение

Золотистый стафилококк — бактерия, которая обитает на коже, в горле, в носу. Если количество бактерий умеренное, это не вызывает проблем и считается нормой. Но при ряде условий стафилококк начинает быстро размножаться, чем вызывает запуск инфекционного заболевания.

Условной нормой считается присутствие не более 10*3 КОЕ/мл стафилококков в горле.

Обычно первый контакт с бактерией происходит после рождения — она поселяется на коже и слизистых грудного ребенка. У ослабленных детей это может вызвать гнойные инфекции, но чаще протекает без симптомов. Иммунная система подавляет размножение бактерий, и развитие тонзиллита, фарингита происходит только после:

  • переохлаждения;
  • стресса;
  • перенесения вирусной инфекции;
  • обострения герпеса;
  • при иммунодефиците.

Полностью вылечить стафилококк можно, но он вновь заселится в глотку — от домочадцев, через пищу, посуду. Поэтому лечения при бессимптомном носительстве (определяется по мазку из горла) не требуется. Опасен стафилококк, если появляются признаки гнойной ангины, поражения носа и пазух.

В стационаре лечат детей до года, а также пациентов с тяжелыми гнойными инфекциями, высокой температурой.

В домашних условиях можно легко избавиться от бактерии при умеренном воспалении. Обычно начинают антибактериальную терапию, если концентрация микроба — выше 10 в четвертой степени КОЕ/мл.

Читайте также:  3 самые полезные диеты по версии воз

Ампициллин и Амоксициллин

Антибиотики из группы пенициллинов считаются самыми эффективными для борьбы с кокковой флорой, хотя помогают не всегда. Их назначают даже при беременности, но только по строгим показаниям.

Стоимость Ампициллина — не более 25 рублей, Амоксициллина — около 50 рублей.

Курс лечения данными препаратами составляет 5-14 дней в зависимости от тяжести инфекции. Обычно для устранения микробов из горла требуется курс 5-6 суток.

Существуют ситуации, когда указанные препараты не действуют на бактерию. Обычно такое случается при многолетней борьбе с инфекцией и при наличии хронического тонзиллита. Микроорганизмы обретают устойчивость к действию пенициллинов, и они перестают работать. В этом случае врачи рекомендуют применять защищенные пенициллины — средства, скомбинированные с клавулановой кислотой.

Самое известное лекарство последнего поколения — Флемоклав, цена за 20 таблеток — 330 рублей. В его составе есть клавуланат калия, который нейтрализует действие микробного фермента, нивелирующего работу амоксициллина. Этим средством можно лечить даже «застарелую» инфекцию. Прочие препараты из группы пенициллинов защищенного типа таковы:

Название препарата Цена, рубли Количество таблеток
Амоксиклав 250 15
Аугментин 280 20
Панклав 420 20
Арлет 260 14
Рапиклав 350 15

Все препараты являются взаимозаменяемыми, имеют один состав. Важно только приобретать ту форму лекарства, которую назначил врач, и в строго рекомендованной дозировке.

Другие антибиотики от стафилококка

В ряде случаев человеку назначают иные антибиотики, ведь у многих людей наблюдаются аллергические реакции на пенициллины. Могут быть рекомендованы следующие препараты:

  1. Сумамед (520 рублей). Относится к макролидам, в отличие от пенициллинов, слабо воздействует на нормальную микрофлору кишечника, вызывает меньше побочных действий. Подавляет синтез микробных клеток, угнетает их развитие. Микробы легко обретают устойчивость к активному веществу (азитромицину), поэтому обычно препарат используется не чаще 1 раза в 1-2 года.
  2. Ванкомицин (170 рублей). Антибиотик группы гликопептидов, ингибирует биосинтез клеточных стенок микробов. Действует на большинство видов стафилококка, является очень мощным, бактерии практически не вырабатывают к нему устойчивость.
  3. Канамицин (450 рублей). Принадлежит к аминогликозидам, проникает в клетки микробов, нарушая производство белков для РНК. Разрешен детям с месяца, но при лактации и беременности противопоказан.

При тяжелом течении стафилококковой ангины пациенту могут быть назначены антибиотики группы цефалоспоринов (Цефалексин, Панцеф), но без особой необходимости такие лекарства не применяются.

Наружные средства от инфекции

В большинстве случаев с инфекцией удается справиться местными способами, особенно, когда речь идет о фарингите, обострении хронического тонзиллита (при остром тонзиллите придется пить таблетки-антибиотики). Специалисты рекомендуют при болях в горле, жжении, покашливании сразу начать орошать горло антисептическими спреями:

  • Мирамистин;
  • Гексорал;
  • Гексаспрей;
  • Терафлю-Лар;
  • Октенисепт.

Для полоскания можно приобрести одноименные средства в растворе, либо применять простой солевой раствор (чайная ложка соли на 250 мл воды).

Также хорошо помогает вывести инфекцию полоскание водой с настойкой календулы, прополиса, эвкалипта, смазывание миндалин и глотки масляным Хлорофиллиптом. Можно также рассасывать таблетки Лизобакт, Гексорал, Септолете, Фарингосепт, Себедин с антисептическим действием.

При хроническом существовании стафилококка применяют специфический бактериофаг — им полощут горло после разведения до полного выздоровления.

Иммуностимуляторы при стафилококке

У пациентов, которые страдают хроническими инфекционными заболеваниями глотки и миндалин, терапия обязательно должна включать иммуномодулирующие средства. При золотистом стафилококке в горле лечение у взрослых и детей проводится при помощи местных иммуностимуляторов:

  • ИРС-19;
  • Имудон;
  • Рибомунил.

Такие средства при курсовом применении останавливают развитие колоний вредных микробов, заселяя слизистую оболочку безопасными представителями флоры.

Кроме того, лизаты бактерий в составе лекарств запускают продукцию собственного интерферона, что улучшает общий и местный иммунный ответ организма. Курс терапии составляет 7-10 дней.

ИРС-19 распыляют в нос, но бактерии проникают в ротоглотку в необходимом количестве.

Народное лечение

Терапия народными средствами будет способствовать быстрому улучшению состояния. В легких случаях даже таких рецептов будет достаточно, чтобы сдерживать рост бактерий. Если проводится терапия антибиотиками, можно применять нетрадиционные рецепты параллельно.

Самым популярным народным способом лечения является полоскание горла настоями трав.

Для полосканий годятся трава зверобоя, цветки ромашки или календулы, листья эвкалипта. Можно смешать между собой травы в произвольной пропорции, потом заварить ложку сбора стаканом кипятка. После настаивания остудить до теплого состояния, процедить, полоскать горло до 6 раз/сутки.

Еще один хороший рецепт от стафилококка: смешать поровну траву эхинацеи и листья лопуха, заварить в термосе 2 ложки сбора 500 мл кипятка. Оставить на ночь. Утром начинать терапию — пить по 100 мл настоя трижды/сутки не менее 7 дней. Средство обладает сильным иммуномодулирующим действием, полезно при любом хроническом инфекционном процессе.

Ученые синтезировали лекарство, убивающее устойчивый к антибиотикам стафилококк

За три года, прошедших с момента трагедии в керченском колледже, где были расстреляны 22 человека, в России были приняты новые законы, новые формы контроля и стандарты безопасности. Однако эти изменения не помогли обезопасить детские учебные заведения.

Коронавирус сделал недоступными многие туристические направления. Потому на майские праздники россияне принялись осваивать внутренние направления, чему поспособствовала и денежная компенсация, предложенная правительством. Наш корреспондент отправилась по одному из таких направлений — в Ингушетию. И рассказывает о своих впечатлениях. В минувший понедельник в Лос-Анджелесе завершилась 93-я церемония вручения наград Американской киноакадемии «Оскар», прошедшая в этом году без особых сюрпризов и скандалов. Чем запомнилась первая после череды локдаунов кинопремия и почему главным триумфатором стала драма о современных кочевниках?

Ситуация со строительством мусорного полигона рядом с подворьем Свято-Духова монастыря в Тимашевске грозит взрывом народного возмущения

Каждый желающий смог войти в кабину машиниста и побывать в вагоне-теплушке

В Краснодаре завершился Чемпионат России по скейтбордингу. Местные спортсмены также отличились в соревнованиях.

На стафилококка нашлась управа

В течение пяти минут ферментативный комплекс лизоамидаза расправляется с болезнетворной бактерией — золотистым стафилококком, растворяя оболочку и превращая его в бесформенную массу.

Во всем мире родильные регулярно закрываются на «мойку». Это что-то вроде генеральной уборки, главная цель которой — избавиться от носителей гнойных инфекций, болезнетворных стафилококков и стрептококков.

Несмотря на огромный арсенал современных антибиотиков, используемых в борьбе против этих микроорганизмов, стафилококки не отступают — они быстро вырабатывают устойчивость к новым лекарственным препаратам, поскольку их наследственное вещество очень изменчиво, а устойчивые к антибиотикам разновидности имеют значительно больше шансов выжить. Поэтому фармакологи и микроорганизмы постоянно соревнуются в изобретении новых способов борьбы друг с другом.

Однако в последнее время появилась надежда вырваться из этого замкнутого круга. Помощь, как часто бывает, пришла совсем из другой области. Несколько лет назад микробиологи города Пущино изучали микроскопических обитателей воды в реке Оке.

Некоторые пробы воды оказались практически стерильными — в них было обнаружено на удивление мало микроорганизмов. В Институте биохимии и физиологии микроорганизмов РАН выяснили причину такой естественной стерилизации — это результат деятельности бактерий ксантомонас.

Они выделяют в воду сложный высокомолекулярный комплекс, состоящий из полисахаридов и ферментов. В сотрудничестве с микробиологами Московского университета исследователи определили главное действующее вещество этого комплекса, которое назвали лизоамидазой.

Именно лизоамидаза растворяет оболочки бактериальных клеток. Лишенные оболочек микроорганизмы быстро погибают.

Эти уникальные свойства лизоамидазы решили испробовать на разновидностях стафилококков, которые особенно досаждают медикам в клиниках и родильных домах, и оказалось, что ферментативный комплекс разрушает оболочки золотистых стафилококков.

Бактерии сами «оповещают» лизоамидазу о том, на каком участке ферменты могут воздействовать на их оболочку, чтобы успешно развалить ее.

Расположенные на поверхности бактерий молекулы служат чем-то вроде принимающих антенн, на которые реагируют компоненты лизоамидазы.

Хороший эффект получили и при использовании лизоамидазы в стоматологии, гинекологии, гнойной хирургии. Препарат особенно помогает при заживлении трофических язв и ран: он хорошо очищает поврежденную поверхность от омертвевших тканей.

Эта способность лизоамидазы обусловлена не только ее бактерицидными свойствами, но и содержанием в ней ферментов, растворяющих белки, — именно из них состоят отмершие ткани. Кроме того, полисахарид, с которым соединены в этом молекулярном комплексе ферменты, обладает иммуностимулирующим действием.

То есть сама лизоамидаза уже содержит готовый набор лекарственных веществ в одной упаковке. Находясь в комплексе друг с другом, полисахарид и ферменты еще и обеспечивают сохранение свойств лизоамидазы в течение длительного времени, а вот разделение на компоненты приводит к тому, что это лекарственное средство быстро теряет активность.

Потому в новом фармацевтическом препарате, который прошел клинические испытания, используются все природные компоненты лизоамидазы. Вышневолоцкий завод ферментативных препаратов медицинского назначения уже приступил к его производству.

Детальное описание иллюстрации

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *