Супербактерії, стійкі до наявних антибіотиків, є зростаючою проблемою для охорони здоров’я у світі. Щороку через інфекції, стійкі до антимікробних препаратів, помирає близько п’яти мільйонів людей.
Прогнозується, що до 2050 року кількість смертей через такі інфекції зросте на 70%, досягнувши 40 мільйонів.
Щоб протистояти цьому, дослідники повинні знаходити нові антибіотики та засоби, які підвищують ефективність наявних препаратів. І тут надія може прийти із несподіваного джерела — устриць.
У новому дослідженні, опублікованому в PLOS ONE, ми продемонстрували, що антимікробні білки, виділені з гемолімфи устриць (еквівалента крові), здатні вбивати певні бактерії, відповідальні за різні інфекції. Ці білки також можуть покращувати ефективність звичайних антибіотиків проти проблемних видів бактерій.
Міцні бактерії, що викликають поширені інфекції
Пневмонія є гострою інфекцією легень, яку часто викликає бактерія Streptococcus pneumoniae. Вона є основною причиною смерті серед дітей віком до п’яти років та частою причиною госпіталізації й смерті серед літніх людей.
Інфекції верхніх дихальних шляхів, як-от тонзиліт, також поширені. Це одна з найчастіших причин призначення антибіотиків дітям.
Стійкі інфекції шкіри та горла, викликані Streptococcus pyogenes, можуть спричинити розвиток гострої ревматичної лихоманки та ревматичної хвороби серця.
Висока поширеність цих бактеріальних інфекцій та надмірне використання антибіотиків сприяли появі стійких до ліків бактерій, що ускладнює лікування цих захворювань.
Проблему поглиблює утворення біоплівок.
Біоплівки – це скупчення мільйонів бактеріальних клітин, укритих власним секретом, який прилипає до поверхонь. Вони захищають бактерії від імунної системи організму та антибіотиків. Майже всі бактеріальні інфекції пов’язані з біоплівками.
Через це нові антибіотики, здатні гальмувати, руйнувати або проникати крізь біоплівки, мають велике значення.
Устриці як джерело нових антимікробних агентів
Понад 90% антибіотиків, які ми використовуємо, отримані з природи. Те саме стосується й понад 65% антибіотиків, розроблених останнім часом.
Досліджуючи нові антимікробні препарати, науковці зазвичай починають із вивчення організмів, які виробляють антимікробні речовини для самозахисту.
Устриці постійно контактують із великою кількістю мікроорганізмів у своєму природному морському середовищі. Через це у них розвинулися сильні імунні захисні механізми, зокрема антимікробні білки та пептиди у гемолімфі (крові), які захищають від інфекцій.
Дослідження за останні десятиліття показали, що гемолімфа устриць містить противірусні та антибактеріальні білки й пептиди. Вони активні проти різноманітних збудників хвороб людини та морських організмів.
Підвищення ефективності ліків
Щоб підвищити ефективність наявних ліків, їх все частіше комбінують із антимікробними пептидами й білками.
Ці пептиди та білки здатні руйнувати мембрани бактеріальних клітин, полегшуючи доступ антибіотиків до цільових об’єктів. Вони також можуть посилювати імунну систему, роблячи лікування більш ефективним.
Ми протестували білки гемолімфи устриць Saccostrea glomerata на активність проти різних бактеріальних патогенів у комбінації з антибіотиками. Навіть у низьких концентраціях ці білки підвищували ефективність антибіотиків у 2–32 рази.
Результати особливо обнадійливі для бактерій Streptococcus spp., Staphylococcus aureus (“золотистий стафілокок”) і Pseudomonas aeruginosa.