Skrivnost smrtonosnega antibiotika zadnje možnosti končno razrešena po 70 letih

P. aeruginosa, ki jo 'izstreli' kolistin. (Imperial College London)

V večni oboroževalni tekmi med bakterijami in antibiotiki,smrtonosne superbakterijez odpornostjo proti najpomembnejšim zdravilom, ki rešujejo življenja človeštva, se še naprej pojavljajo in razvijajo.

Jenaraščajoča kriza, a na srečo nismo povsem nemočni pred nadlogoodpornost na antibiotike.

V medicinskih scenarijih, kjer zdravljenje na prvi stopnji ne pomaga bolnikom, se lahko zdravniki obrnejo na t.i zdravila v skrajni sili – obravnave, odložene do enajste ure, potem ko prednostne terapije niso uspele.

Zdravila v skrajni sili so lahko zadržana zaradi številnih razlogov, vključno s stranskimi učinki, stroškovnimi dejavniki, skrbmi za bolnike in še več.

V kontekstu antibiotikov obstaja dodatna pretveza: Nočemozelo odporne bakterijenaučiti se upreti tudi tem zdravilom, zato zdravniki omejijo njihovo uporabo, kjer koli je to mogoče.

Kolistin je eno takšnih zdravil. Eden od edinih 17 antibiotikov 'rezervne skupine' na Svetovna zdravstvena organizacija Na seznamu esencialnih zdravil so kolistin prvič odkrili v štiridesetih letih 20. stoletja in se uporablja kot zadnja možnost proti patogenom, odpornim na več zdravil, kot je npr. Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae , in Pseudomonas aeruginosa .

Vendar kolistin ni popoln. Toksičnost zdravila lahko povzroči številne resne neželene učinke, kar omejuje ravni odmerjanja – in pri nizkih odmerkih ni vedno učinkovito pri bolnikih.

Zaradi tega obstaja nujna potreba po tem, kako deluje kolistin. Ne le zato, da ugotovimo, ali obstajajo načini, s katerimi lahko povečamo njegovo učinkovitost, ampak morda tudi, da rešimo samo zdravilo: prvi znaki odpornosti bakterij na kolistin začela nastajati pred desetletjem , in imajo zdajrazširila po vsem svetu.

'Ker se globalna kriza odpornosti na antibiotike še naprej pospešuje, postaja kolistin vse bolj pomemben kot zadnja možnost za reševanje življenj bolnikov, okuženih s superbakterijami,' pravi mikrobiolog Akshay Sabnis z Imperial College London v Veliki Britaniji.

'Z razkritjem delovanja tega starega antibiotika bi lahko iznašli nove načine, kako bi še učinkoviteje ubijal bakterije, s čimer bi okrepili naš arzenal orožja proti svetovnim superbakterijam.'

Nenavadno je, da za zdravilo, ki obstaja že več kot 70 let, mehanizmi, s katerimi kolistin končno ubije bakterije, ostajajo nekoliko skrivnostni. Do zdaj.

Zgoraj: superbakterija Pseudomonas aeruginosa, pred in po tem, ko jo je 'izstrelil' kolistin. (Imperial College London)

V nova študija pod vodstvom Sabnisa so raziskovalci izvedli poskuse z več sevi bakterij, da bi raziskali, kako deluje kolistin na molekularni ravni.

Kolistin je primer a polimiksin antibiotik, ki deluje tako, da se veže na zunanjo celično membrano gramnegativni bakterije, ki na koncu motijo zunanja membrana in nato notranja membrana (aka citoplazmatsko membrano ).

Pri tem ubije mikrobe – v njihova telesa naredi luknje, da dejansko pokajo kot baloni.

Pri tem procesu kolistin cilja na molekule, imenovane lipopolisaharidi v bakterijski zunanji membrani, vendar je bilo manj gotovo, kako natančno je antibiotik prekinil notranjo pregrado, saj notranja membrana vsebuje veliko nižje ravni lipopolisaharidov.

Zahvaljujoč novim testom z E. coli sevov, so raziskovalci potrdili, da je motnja lipopolisaharida tudi tista, ki je odgovorna za uničenje notranje celične membrane, čeprav je prisotnost molekule tam veliko manjša.

'Zdi se očitno, da bi kolistin poškodoval obe membrani na enak način, vendar se je vedno domnevalo, da kolistin poškoduje obe membrani na različne načine,' pravi molekularni mikrobiolog Andy Edwards, višji avtor študije.

'S spreminjanjem količine lipopolisaharidov v notranji membrani v laboratoriju in tudi s kemičnim spreminjanjem le-te smo lahko pokazali, da kolistin res predre obe bakterijski koži na enak način – in da to ubije superbakterijo.'

Še bolj obetavno je to, da so raziskovalci odkrili način za povečanje sposobnosti kolistina, da poruši notranjo membrano, zahvaljujoč eksperimentalnemu antibiotiku, imenovanemu murepavadin , ki poveča raven lipopolisaharidov v bakterijskih notranjih membranah.

Hipotetično gledano bi združevanje kolistina z murepavadinom lahko prvemu dalo bolj molekularne mehurčke na balonu, ki bi ga lahko ciljali, in zdelo se je, da so poznejši poskusi potrdili to razmišljanje.

V poskusih z mišmi, okuženimi z P. aeruginosa bakterij, je imelo samo zdravljenje s kolistinom ali murepavadinom zelo malo neposrednega učinka na bakterijsko obremenitev pri živalih, vendar je kombinirano zdravljenje povzročilo približno 500-kratno zmanjšanje bakterijske enote, ki tvorijo kolonije v samo treh urah.

Medtem ko je murepavadin eksperimentalno zdravilo, ki še ni odobreno za klinično uporabo pri ljudeh, nove ugotovitve kažejo na močno pot naprej – kjer stari antibiotik in novi zaveznik združita moči proti skupnemu sovražniku.

'Pričakuje se, da bi kombinacija kolistina in murepavadina lahko povečala nizko učinkovitost zdravljenja polimiksinskih antibiotikov in lahko tudi omejila toksične stranske učinke, povezane z obema spojinama, tako da bi omogočila uporabo nižjih odmerkov zdravil,' avtorji pišejo v svoji študiji .

'Modulacija ravni lipopolisaharidov v citoplazemski membrani lahko poveča aktivnost kolistina, kar zagotavlja temelje za nove pristope za povečanje učinkovitosti tega antibiotika v skrajni sili.'

O ugotovitvah poročajo v eLife .

Priljubljene Kategorije: Zdravje , Fizika , Mnenje , Nekategorizirano , Ljudi , Družbe , Narave , Razlagalec , Okolju , Prostora ,

O Podjetju

Objava Neodvisnih, Dokazanih Dejstev Poročil O Zdravju, Prostoru, Naravi, Tehnologiji In Okolju.