Фармацевт РУДН до 50 раз увеличила эффективность антибиотиков с помощью натуральной добавки
Устойчивость патогенов к антибиотикам — серьезная проблема для современной медицины. Устойчивость развивается постепенно, эволюционным путем: «выжившие» в предыдущих раундах борьбы с антибиотиками бактерии передают выгодные генетические мутации следующим поколениям. Фармацевт РУДН предложила бороться с этим явлением с помощью специальных добавок к препаратам — адъювантов на основе алкилрезорцинов.
«Создание новых антибактериальных препаратов — очень медленный процесс: так, с 2000 по 2013 год в мире было зарегистрировано только два новых антибиотика. Поэтому очень важны другие направления: развитие комплексов известных антибиотиков, которые будут действовать сразу на несколько защитных систем бактерий, и использование адъювантов. Сами по себе они могут и не проявлять значительной антибактериальной активности, но в сочетании с антибиотиками существенно усиливают их эффективность», — доктор фармацевтических наук Римма Абрамович, директор Центра коллективного пользования (научно-образовательного центра) РУДН.
Фармацевты оценивали эффективность 13 антибиотиков в сочетании с различными адъювантами на основе алкилрезорцинов. Эти вещества вырабатываются в некоторых растениях и бактериях и обладают слабой антибактериальной активностью — нарушают целостность клеточных мембран микробов и их ферментный аппарат. Фармацевт РУДН использовала восемь различных алкилрезорцинов. Один из них — 4-гексилрезорцин —используется в косметике, в растворах для полоскания рта и пастилках от боли в горле как антисептик. Эффективность адъювантов проверили на бактериальных штаммах, среди которых были золотистый стафилококк, кишечная палочка, клебсиелла пневмонии, кишечные энтерококки, а также на пекарских дрожжах и плесневых грибках из рода аспергилл.
Клетки бактериальных и грибковых культур фармацевты РУДН помещали в колбу вместе с антибиотиком и одним из адъювантов и оставляли на сутки при температуре 30°C. После этого с помощью спектрофотометрии оценивали, насколько препараты ограничили размножение бактерий. Для каждого из 13 антибиотиков оценили минимальную ингибирующую концентрацию — измерили, какого минимального количества достаточно для подавления роста микроорганизмов. Если при добавлении адъюванта это количество снижается, значит, он усиливает эффективность антибиотика.
Наибольшую антибактериальную активность среди изученных веществ показал 4-гексилрезорцин. В борьбе с большинством бактерий 4-гексилрезорцин эффективно подавлял рост устойчивых к антибиотикам штаммов. На культурах золотистого стафилококка он усилил эффективность полимиксина, ампициллина, ванкомицина, левомицетина и других антибиотиков в пять—десять раз. При сочетании нескольких препаратов и адъюванта минимальная ингибирующая доза антибиотиков снижалась до 50 раз. С культурами кишечной палочки эффект наблюдался для меньшего числа препаратов, а в случае дрожжей адъюванты почти не снизили минимальную ингибирующую концентрацию препаратов.
«Мы надеемся, что патогенные микроорганизмы не могут выработать устойчивость к 4-гексилрезорцину, так как его воздействие на их мембраны и другие системы сложное и разнонаправленное. Оно схоже с действием на бактерии низких температур, к чему они тоже не могут приспособиться: возрастает вязкость мембран, снижается ферментативная активность. Это позволяет рассматривать 4-гексилрезорцин и другие алкилрезорцины как наш шанс в развитии антибактериальной терапии», — доктор фармацевтических наук Римма Абрамович, директор Центра коллективного пользования (научно-образовательного центра) РУДН.
Результаты опубликованы в PLoS ONE.
Кандидат биологических наук, доцент института экологии РУДН Всеволод Павшинцев разрабатывает инновационную методику, которая позволяет оценивать состояние пресных водоёмов с помощью рыбок данио-рерио и искусственного интеллекта. Проект, поддержанный грантом университета, призван перейти от простого химического анализа воды к пониманию того, как загрязнители воздействуют на живые организмы.
Доцент кафедры наноэлектроники и микросистемной техники РУДН Екатерина Гостева возглавляет междисциплинарный проект по разработке технологии наноструктурирования поверхности имплантатов. Её цель — сделать приживление имплантатов быстрым, надёжным и доступным для самых разных групп пациентов.
В институте экологии РУДН реализуется масштабный междисциплинарный проект в области экологической химии и материаловедения. Учёные работают над созданием высокоэффективных сорбентов на основе природных материалов для обезвреживания опасных загрязнителей окружающей среды.
Проект объединяет фундаментальные исследования на стыке химии, материаловедения и экологии и соответствует стратегическим целям развития науки и технологий Российской Федерации.