Химик РУДН разработал новый способ побороть устойчивость микробов к антибиотикам

Химик РУДН разработал новый способ побороть устойчивость микробов к антибиотикам

Бактерии в биопленках в 1000 раз более устойчивы к антибиотикам, дезинфицирующим средствам, механическим воздействиям и другим типам стресса. Химик РУДН предложил, как подавить образование биопленок и снизить резистентность бактерий к противомикробным препаратам. У бактерий не формируется устойчивость к предложенному методу. Это повысит эффективность борьбы с бактериями в медицине, пищевой промышленности и сельском хозяйстве.

Бактерии, которые защищены биопленкой, обладают более высокой резистентностью к антибиотикам и другим негативным факторам среды. При этом современные темпы разработки новых препаратов не успевают за формированием резистентности к ним у бактерий. Среди таких бактерий следует отметить сальмонеллу, которая вредит пищевой промышленности и системе здравоохранения. Поэтому ведется поиск новых подходов, к которым бы у бактерий не формировалась устойчивость.

«Наша стратегия уже доказала свою эффективность в борьбе с образованием биопленок на титановых имплантатах. В настоящее время мы работаем над применением в промышленном и пищевом производстве. Механизм действия уже частично выяснен и мы предвидели революционный потенциал нашей технологии в борьбе с биопленочными инфекциями. Наши дальнейшие исследования принесут большую пользу борьбе с инфекциями, поскольку развитие резистентности угрожает эффективности противомикробных препаратов», — прокомментировал профессор Эрик В. Ван дер Эйкен руководитель Объединенного института химических исследований РУДН.

Стратегия основана на ингибировании образования бактериальных пленок. Химики смешали два штамма сальмонеллы, которые способны образовывать и не образовывать биопленки, и сравнили их скорость роста. Аналогично в среде с ингибитором 5-арил-2-аминоимидазолом, который подавляет образование пленок, они сравнили скорость роста смеси обычных бактерий сальмонеллы со штаммом с резистентностью к нему. Оказалось, что штаммы бактерий, которые сами не образуют биопленки, интенсивнее размножаются и вытесняют нормальные штаммы.

Химики обнаружили, что у бактерий сальмонеллы не формируется резистентность к ингибиторам, подавляющим образование биопленок. Сами биопленки играют роль «общественного блага» для бактерий — клетки, которые их перестают производить и расходовать на них ресурсы, начинают более активно делиться. Если в среде появляются бактерии с резистентностью к ингибитору, то они делятся медленнее и со временем вытесняются из культуры, а производимые ими пленки паразитически используются окружающими бактериями.

По данным исследования в течение 16 дней после инкубации смеси резистентных к ингибитору и нерезистентных штаммов с ингибитором содержание резистентных штаммов упало с 12% до 1%. Таким образом, из культуры вытесняются резистентные бактерии, и общая резистентность к ингибитору путем естественного отбора не закрепляется.

Ингибирование роста биопленок снижает способности клеток к прикреплению на поверхностях и уменьшает устойчивость к противомикробным препаратам. Например, штаммы сальмонеллы образуют биопленки снаружи и внутри хозяина, что помогает клеткам прикрепляться и защищает от удаления с помощью механической очистки, дезинфицирующих средств, антибиотиков и иммунной системы хозяина. Предложенный химиками РУДН подход позволяет не только повысить эффективность мер по борьбе с патогенными микроорганизмами, но и избежать появления резистентности.

Разработка повысит эффективность антибактериальной терапии и позволит бороться с распространенными биопленочными инфекциями в медицине, пищевой и фармацевтической промышленности, а также сельском хозяйстве.

Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Новости
Все новости
Наука
17 июня
ЦУР – стратегический ориентир для ученых РУДН

В мастерской управления «Сенеж» завершился четвертый модуль программы развития кадрового управленческого резерва в области науки, технологий и высшего образования. Единственный участник от РУДН — Александр Леонидович Чупин, кандидат экономических наук, заместитель декана по научной работе экономического факультета. Основная цель программы — обучение управленческим навыкам молодых ученых, которые уже добились значительных успехов в научной и образовательной деятельности.

Наука
10 июня
Учёный РУДН: Африка делает ставку на малые модульные реакторы для решения энергетических проблем

По данным Международного энергетического агентства (МЭА), потребление электроэнергии в Африке за последние два года (2020–2022) выросло более чем на 100%. Однако 74,9% этой энергии по-прежнему производится за счет сжигания органического топлива — природного газа, угля и нефти. При этом уровень электрификации на континенте остается крайне низким — всего 24%, тогда как в других развивающихся странах он достигает 40%. Даже в подключенных к сети районах электроснабжение часто ненадежно: промышленные предприятия теряют энергию в среднем 56 дней в году.

Наука
9 июня
Исследование ученых РУДН взяло «серебро» на конгрессе по фармакотерапии

В Москве прошёл III Российский конгресс «Безопасность фармакотерапии 360°: Noli nocere!» Мероприятие посвящено актуальным вопросам лекарственной безопасности, фармаконадзора и персонализированной медицины.