Az FDA által jóváhagyott krónikus vesebetegség gyógyszere segíthet csökkenteni az antibiotikum-rezisztenciát

Az FDA által jóváhagyott krónikus vesebetegség gyógyszere segíthet csökkenteni az antibiotikum-rezisztenciát

Az antibiotikumok fokozott használata – látszólag paradox módon – problémásabb fertőzésekhez vezethet, mivel a baktériumok fejlődnek, hogy ellenálljanak a kezelésnek. A Penn State kutatói által vezetett csoport szerint erre az antimikrobiális rezisztenciára, amelyet a Centers for Disease Control and Prevention a "világ egyik legégetőbb közegészségügyi problémájának" nevezett, a válasz a vesebetegség elleni gyógyszer lehet.

Az antibiotikumok elpusztítják vagy leállítják a baktériumok növekedését, de minél többet használják őket, annál jobban ellenállnak nekik. A csapat megállapította, hogy az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága (FDA) által jóváhagyott szevelamer, amelyet általában a krónikus vesebetegségben szenvedő, dialízis alatt álló betegek vérében lévő felesleges foszfor megkötésére írnak fel, szintén megköti a nem célzott antibiotikumokat egerekben. Az antibiotikumokról azt mondják, hogy „nem célpont”, ha a fertőzés helyén kívül jelennek meg a szervezetben – ebben az esetben egy kis rész kikerül a véráramba, és kiválasztódik a belekben.

A kutatók a Small folyóiratban közzétették eredményeiket, amelyek módot nyújtanak az antibiotikum-rezisztencia mérséklésére. Az ötlet az, hogy a szevelamer megtalálja és megköti a nem célzott antibiotikumokat, és megakadályozza, hogy kölcsönhatásba lépjenek a bélben lévő baktériumokkal, mint egy kutya, hogy megakadályozza a mókus üldözését.

Megállapítottuk, hogy a szevelamer „antibiotikumként” működhet azáltal, hogy megragadja a célcsoporton kívüli vankomicint és daptomicint – két gyakran felírt antibiotikumot – a bélben, megakadályozva a rezisztencia kialakulását anélkül, hogy a szisztémás antibiotikum hatékonyságot veszélyeztetné. "

Amir Sheikhi, levelező szerző, Dorothy Foehr Huck és J. Lloyd Huck, a Biomaterials and Regenerative Engineering elnöke és a vegyészmérnök adjunktusa

A vankomicint gyakran írják fel az enterococcusok által okozott fertőzések kezelésére, amelyek a belekben léteznek, de számuk növekedhet és a test más területeire is átterjedhet, ami húgyúti fertőzésekhez, szívfertőzésekhez, cellulitiszhez stb. A baktériumok azonban képesek ellenállni a vankomicinnek, ezért a klinikusok a daptomicint választják a fertőzés elleni küzdelem utolsó vonalbeli kezelésében. Sheikhi szerint az ilyen típusú fertőzések különösen elterjedtek az egészségügyi intézményekben, ahol a betegek már hosszadalmas antibiotikus kezelésen estek át elsődleges fertőzéseik miatt, vagy egy orvosi beavatkozást követően primer fertőzések alakulnak ki.

A probléma az, hogy a baktériumok is képesek ellenállni a daptomicinnek. A rezisztencia azért jön létre, mondta Sheikhi, mert az intravénásan beadott antibiotikumok 5-10%-a a gyomor-bél traktusban köt ki. Ott a nem célzott antibiotikumok nem egyeznek meg azoknak a baktériumoknak a számával, amelyek túlélik a gyógyszert, és úgy fejlődnek, hogy elkerüljék, hogy a gyógyszerek hatással legyenek rájuk, hogy megöljék őket. Ennek leküzdésére a kutatók olyan módszereket fejlesztenek ki, amelyek segítségével elkaphatják a nem célzott antibiotikumokat, és megakadályozzák a baktériumok olyan fejlődését, amely hatástalanná teszi a gyógyszereket.

"Az új antibiotikumok helyett antibiotikumok kifejlesztése potenciálisan megvédheti a jelenlegi antibiotikumok hatékonyságát" - mondta Sheikhi, aki szintén a Penn State Districs of Medicinal Engineering, Chemistry and Neurosurgery tagja, és az egyetem Bio-Soft Materials Laboratory-t, vagyis a B-Smal-t irányítja.

Kifejtette, hogy mivel a baktériumok továbbra is rezisztenssé válnak az antibiotikumokkal szemben, a kutatók olyan alternatív terápiákat is felfedezhetnek, amelyek túlmutathatnak az erősebb antibiotikumokon. Az egyik ilyen előrelépési lehetőség egy olyan gyógyszer beadása, amely az antibiotikummal együtt képes befogni a nem célzott antibiotikumokat.

A munka egy 2020-as tanulmányra épül – amelyet Andrew Read kutatási alelnök, Evan Pugh biológia és rovartan professzor, valamint egykori Eberly biotechnológiai professzor és a jelenlegi tanulmány társszerzője vezetett –, amely szerint a kolesztiramin, az FDA által jóváhagyott kezelés a magas profilú koleszterin kezelésére, amely inaktiválja a daptomicint, képes inaktiválni a daptomicint.

"Az antibiotikumok antibiotikum-rezisztenciához vezetnek" - mondta Read. "Ha inaktiválhatja az antibiotikumokat ott, ahol nincs rájuk szükség, akkor megszünteti az antibiotikum-rezisztencia mozgatórugóját. Egy antibiotikum elvileg megakadályozhatja, hogy az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia valaha is kialakuljon a bélben."

2022-ben Sheikhi, Read és más munkatársai leírták a mechanizmust – a kolesztiramin a daptomicin megkötésére szolgál, de azt is, hogy nem tudta eltávolítani a vankomicint. Így a csapat egy másik ígéretes jelölthez fordult: Sevelamerhez.

Ebben a tanulmányban a kutatók Enterococcus faeciumot fecskendeztek be egereknek vankomicinnel vagy sóoldattal, egy olyan típusú bélbaktériummal, amelyről ismert, hogy gyorsan kifejlődik az antibiotikum-rezisztencia. Ezzel egyidejűleg a szevelamer orális szuszpenzióját etették az egerekkel. A kutatók ezután elemezték az egerek ürülékének genetikai tartalmát.

"Eredményeink azt mutatják, hogy a szevelamer perceken belül és néhány órán belül felfogja a daptomycin alacsony koncentrációját" - mondta Sheikhi, megjegyezve, hogy a szevelamer eltávolította mindkét antibiotikumot - blokkolja a daptomycin antibiotikum aktivitását in vitro, ami sejtkísérleteket jelent, valamint a vankomicint in vivo és in vivo és in vivo, pl. B. a VIVO-ban pl. B. állatmodellben. "Ezzel a szevelamert sokoldalúbb és hatékonyabb kiegészítő terápiaként vezetik be, amely csökkenti a rezisztencia kialakulását olyan fertőzésekben, amelyek egészségügyi környezetből eredhetnek."

Míg az eredményeket egereken tették, a kutatók azt mondták, hogy közvetlen következményei vannak a humán gyógyászatban.

"Tudomásunk szerint ez az első bizonyíték arra vonatkozóan, hogy az FDA által jóváhagyott gyógyszer hatékonyan gátolja a vankomicin-vezérelt rezisztencia kialakulását élő szervezetekben, és új és méretezhető stratégiát jelent az antimikrobiális rezisztencia leküzdésére az egészségügyben" - mondta Sheikhi. "Mivel a szevelamert már jóváhagyta az FDA, jól megalapozott biztonsági profillal rendelkezik, így erős jelölt a klinikai használatra."

Ezután Sheikhi elmondta, hogy a csapat klinikai vizsgálatokat tervez a Sevelamer hatékonyságának értékelésére vankomicint vagy daptomicint kapó humán betegeknél. Azt is tervezik, hogy megvizsgálják, hogy a szevelamer megakadályozhatja-e a rezisztencia kialakulását más típusú, a gyomor-bél traktusban kiválasztódó antibiotikumokkal szemben. A kutatócsoport felkéri az antimikrobiális rezisztenciát értékelő klinikai vizsgálatokban tapasztalattal rendelkező munkatársakat, hogy lépjenek kapcsolatba velük.

A Penn State-hez kapcsolódó további szerzők közé tartozik Roya Koshani, a vegyészmérnök posztdoktori kutatója; Shang-Lin Yeh, aki Penn State-ben doktorált vegyészmérnökből, és jelenleg az iparban dolgozik. Zeming HE, aki vegyészmérnöki diplomát szerzett Penn State-ben, jelenleg pedig a Pennsylvaniai Egyetemen szerez diplomát; és Naveen Narasimhalu, aki vegyészmérnöki diplomát szerzett Penn State-ben, és jelenleg a 3M-nél dolgozik; Landon G. Vom Steeg, a biológia és rovartan posztdoktori kutatója; és Derek G. Sim, a biológia és rovartan professzora. Robert J. Woods, a Michigani Egyetem belgyógyászati-fertőző betegségek docense szintén a cikk társszerzője. Sheikhi, Sim és Read szintén a Penn State-i Huck Institutes of Biological Sciences-hez, Vom Steeg pedig a dartmouthi Geisel Orvostudományi Iskolához is kapcsolódik.

Penn State's Huck Institute of the Life Sciences Patricia és Stephen Benkovic kezdeményezésére; a Dorothy Foehr Huck és J. Lloyd Huck pályakezdői szék; a Mezőgazdasági Főiskola Alkalmazott Evolúciós Vetőmag Támogatási Programja; és az Eberly biotechnológiai elnöke támogatta ezt a kutatást.

Források: