Изследването предлага нова надежда в борбата срещу резистентните на антибиотици бактерии

Изследването предлага нова надежда в борбата срещу резистентните на антибиотици бактерии

Антибиотичната резистентност е сериозна заплаха за общественото здраве. Ако антибиотиците не действат, рискуваме да не можем да лекуваме много видове инфекции и хората, които преди това биха били излекувани, може да умрат.

Един пример е бактерията E. coli, която е най-честата причина за инфекции на пикочните пътища и кръвта в световен мащаб.

Какво се случва, ако инфекцията на пикочните пътища не може да бъде лекувана?

Някои варианти на бактериите E. coli са устойчиви на повечето видове антибиотици. „Това означава, че има много ограничен набор от антибиотици, които можем да използваме. Затова се опитваме да избягваме тези антибиотици от „последна инстанция“, защото тогава бактериите могат да станат все по-резистентни към тях. Ако използваме тези антибиотици твърде често, можем да завършим твърде често. От рак“, обяснява професор Ørjan Samuelsen от Университетската болница на Северна Норвегия (UNN).

Заедно с професор Jukka Corander от Университета на Осло (UIO) и професор Pål J. Johnsen от Арктическия университет на Норвегия (UIT), Самуелсен работи за намиране на нови начини за борба с тези устойчиви на антибиотици бактерии. Тримата професори и техният изследователски екип вече са направили обещаващо откритие.

Свързани ДНК компоненти в E. coli, които произвеждат токсини

Един от най-честите начини, по които бактериите се научават да устояват на антибиотиците, е чрез придобиване на резистентни гени от други бактерии. Те често се намират върху кръгови вериги от ДНК на генетичен материал (наречени плазмиди), които са независими от хромозомата на клетката гостоприемник. Следователно те могат да се движат бързо между клетките.

В ново проучване, публикувано в Nature Communications, изследователският екип проведе задълбочено и по-подробно изследване на целия генетичен материал на бактериите E. coli от всякога.

Използвайки най-новото поколение технология за секвениране, те изследваха пълните хромозоми и плазмиди, присъстващи в 2000 проби от норвежки пациенти с инвазивна инфекция.

Плазмидите се развиват бързо и могат да се разпространяват между различни бактериални щамове. Използвахме нови методи за геномен анализ, разработени от нашия екип точно за тази цел, тъй като вариацията в ДНК на плазмидите има тенденция да се държи различно от вариацията, която виждаме между хромозомите. Успяхме да проучим как се движат плазмидите и какво ги спираше да се движат и тук направихме редица обещаващи открития. Ние картографирахме за първи път разпространението на плазмиди на E. coli, съдържащи гени, произвеждащи трагетоксини, които изпреварват тясно свързани бактерии. “

Jukka Corander, Институт по основни медицински науки, Университет на Осло

Тестван е токсинът върху устойчива на антибиотици E. coli

От дванадесетте различни токсина, които откриха в плазмидите, имаше един вариант, който изглежда имаше значителен ефект.

„Ние култивирахме различни видове мултирезистентни E. coli в петриеви панички в лабораторията и добавихме токсина, произведен от бактериалните щамове със специфичен тип плазмид. След това открихме, че токсинът убива устойчивите на антибиотици бактерии“, казва Джонсън.

Това може да проправи пътя към нови начини за лечение на инфекции с персонализирана медицина като „прецизно насочвана ракета“.

Констатации, които могат да намалят употребата на широкоспектърни антибиотици

Глобална цел е да се намали употребата на така наречените широкоспектърни антибиотици, които действат срещу много различни видове бактерии и се използват, когато не е ясно кой конкретен вариант ви е заразил. Проблемът с такива антибиотици е, че те често убиват твърде много - не само вредните бактерии в тялото, но и много от полезните.

„Широкоспектърните антибиотици обикновено унищожават тези бактерии E. coli с токсини, които биха били собственото оръжие на природата. Трябва да лекуваме инфекциите, разбира се. Ако вместо това можем да използваме персонализирана медицина като „прецизно насочвани ракети“, можем с персонализирани антибиотици. Полезните бактерии могат да оцелеят. Ние можем. Инфекции, които са трудни за лечение“, обясни Корандър.

Корандър, Джонсен и Самуелсен се надяват, че тази стратегия може да работи и срещу бактерията Klebsiella pneumoniae. Те искат да тестват токсините допълнително.

Klebsiella може да причини пневмония, менингит, инфекции на пикочните пътища и инфекции на кръвта и черния дроб. Някои устойчиви на антибиотици варианти на Klebsiella са идентифицирани като сериозна заплаха за общественото здраве. В интензивните отделения в болниците по целия свят здравните работници все повече се борят с тази бактерия.

Лекарите трябва да знаят кой вариант на E. coli има пациентът, за да предпишат точно правилното лекарство

За да може персонализираната медицина да се използва за борба с най-вредните бактерии E. coli, изследователите трябва да разработят различни прецизни лекарства срещу съществуващите варианти.

„Диагностиката на инфекции с E. coli също трябва да се подобри, така че лекарите да знаят кое лекарство да предпишат“, казва Самуелсен.

Проучването е проведено в сътрудничество с Wellcome Sanger Institute, UIT, UNN и болници в различни части на Норвегия и е довело до нов, подробен преглед на вариациите в общия генетичен материал на E. coli. Например, изследователите могат да видят как определени генетични варианти на бактерии са се развили през последните 300 години.

„Този ​​уникален материал с ДНК данни ще бъде много важен източник за учените, провеждащи международни изследвания в областта на бактериалната генетика и микробиологията“, подчертава Корандър.

Проучването е финансирано от Trond Mohn Research Foundation.

източници: