Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Брешь в защите

Исследователи из Университета Райса (США), Техасского университета A&M (США), Университета Байола (США) и Даремского университета (Великобритания) показали, что молекулярные моторы, разработанные ранее, эффективны для быстрого уничтожения устойчивых к антибиотикам бактерий. Наномоторы нацелены на бактерии и, будучи активированными светом, проникают через наружную оболочку.

Nanomachine.jpg

Наномоторы делают стенку бактерии доступной для антибиотика, восстанавливая восприимчивость к меропенему, к которому ранее развилась устойчивость.

Бактерии могут мутировать, чтобы противостоять антибиотикам, но они не имеют защиты от молекулярных моторов, которые пробуравливают отверстия в их оболочке. Антибиотики, способные проникать через эти отверстия, снова становятся смертельными для бактерий.

Группа продемонстрировала молекулярные моторы для просверливания клеток в 2017 году. Они представляют собой молекулы с ответвлениями в виде лопастей, которые при активации светом могут вращаться со скоростью три миллиона оборотов в секунду.

В испытаниях, проведенных в лаборатории Техасского университета A&M, молекулярные моторы эффективно уничтожили бактерии Klebsiella pneumoniae в течение нескольких минут. Микроскопические исследования бактерий-мишеней показали, что моторы пробурили отверстия в клеточной стенке, которая представляет собой два липидных бислоя с включениями белков и углеводов. Такое строение делает наружную оболочку непроницаемой для антибиотиков, но проникнув через отверстия, которые сделали наномоторы, антибиотики вновь стали способны убивать бактерии. Примечательно, что у них нет способа защититься от молекулярных моторов, так как они оказывают механическое, а не химическое воздействие.

Авторы пишут, что сочетание антибиотиков с молекулярными моторами поможет победить антибиотикорезистентные инфекции и решить глобальную проблему множественной лекарственной устойчивости патогенных бактерий.

В бактериальных колониях, пораженных небольшой концентрацией наномоторов, погибло до 17% клеток, но при добавлении антибиотика меропенема этот показатель увеличился до 65%. После подбора оптимального соотношения молекулярных моторов и антибиотика исследователи добились гибели 94% возбудителя пневмонии.

Авторы пишут о перспективах применения молекулярных моторов для лечения кожных, раневых, катетерных или имплантационных инфекций, вызванных такими бактериями как метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA), клебсиелла или псевдомонады, а также кишечных инфекций. Применение ограничивается только возможностью ввести источник света, который активирует молекулярные моторы. Еще один вариант – воздействие света на внешнем устройстве, через которое можно провести кровь человека и вернуть в организм уже с активированными молекулярными моторами, чтобы уничтожить бактерии, циркулирующие в крови. Бактерии, накапливающиеся в мочевом пузыре и вызывающие инфекции мочевыводящих путей, также могут быть мишенью молекулярных моторов.

В настоящее время исследователи заняты усовершенствованием технологии активации молекулярных моторов, заключающемся в замене ультрафиолетового света на инфракрасный. Меньшая длина волны безопаснее для органов и тканей. Успех в этом направлении сделает возможным не только расширение спектра применения молекулярных моторов против бактерий, но и поможет использовать их для борьбы с раковыми клетками.

Статья T.Galbadage et al. Molecular Nanomachines Disrupt Bacterial Cell Wall, Increasing Sensitivity of Extensively Drug-Resistant Klebsiella pneumoniae to Meropenem опубликована в журнале ACS Nano.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Rice University: Deadly ‘superbugs’ destroyed by molecular drills.


Читать статьи по темам:

наномедицина антибиотики инфекционные болезни Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Экспресс-диагностика чувствительности бактерий к антибиотикам

Если кантилевер обработать раствором антибиотика, эффективного против бактерий данного штамма, его колебания стихают; параллельное воздействие на несколько кантилеверов позволяет буквально за минуты подобрать действенное лекарство.

читать

«Ниндзя-полимеры» решат проблему устойчивости бактерий к антибиотикам

Исследователи компании IBM Research разработали биоразлагаемые полимеры, способные избирательно уничтожать даже самые устойчивые формы бактерий как в условиях окружающей среды, так и в условиях организма.

читать

АФК против супермикробов

В присутствии активных форм кислорода бактерии, резистентные к старым антибиотикам, начинали реагировать на них сильнее, иногда – в 1000 раз.

читать

Нанороботы в медицине

Профессор физической химии Пир Фишер – о нанороботах, трудностях работы с ними и будущем медицины.

читать

Наноконтейнеры для макромолекул

Самособирающиеся водорастворимые наноконтейнеры доставляют в клетки лечебные белки и инструменты для редактирования генов.

читать

Дышите наночастицами

Ингаляционные наночастицы успешно превращают плохо инфильтрующийся иммунными клетками рак лёгкого в заметную для иммунной системы опухоль.

читать