Антибиотик последней надежды: учёные раскрыли секрет эффективности колистина

Так выглядит супербактерия Pseudomonas aeruginosa, уничтоженная при помощи антибиотика колистин.

Так выглядит супербактерия Pseudomonas aeruginosa, уничтоженная при помощи антибиотика колистин.
Иллюстрация Imperial College London.

Синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa.

Синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa.
Иллюстрация Imperial College London.

Так выглядит супербактерия Pseudomonas aeruginosa, уничтоженная при помощи антибиотика колистин.
Синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa.

Между человеком и бактериями ведётся невидимая, но отчаянная гонка вооружений. В борьбе со смертельными патогенами медики используют как природные, так и искусственно созданные антибиотики. Однако опасные микроорганизмы, спасая свою жизнь, достаточно быстро эволюционируют, что приводит к появлению так называемых супербактерий.

Супербактерии отличаются устойчивостью к большинству известных антибиотиков, однако у науки даже против них припрятан довольно спорный, но всё же "туз в рукаве".

Действительно, существуют особые препараты, убивающие супербактерии, попутно причиняя вред здоровью пациента. Учёные называют их лекарствами последней надежды, или последнего резерва. Приём таких лекарств из-за их высокой токсичности чреват серьёзным риском, в основном для почек и печени пациента. Однако, когда речь идёт о спасении жизни человека, все средства идут в ход.

Одним из таких лекарств последней надежды является колистин. Он был впервые описан ещё в 1947 году. Колистин успешно борется с такими смертоносными супербактериями как кишечная (E. Coli) и синегнойная (Pseudomonas aeruginosa) палочки, а также бактериями Acinetobacter baumannii.

С момента открытия колистина прошло больше 70 лет, и всё это время механизм его работы оставался загадкой для учёных.

Наконец, 6 апреля 2021 года исследователи из Имперского колледжа Лондона в сотрудничестве с коллегами из Техасского университета опубликовали в издании eLife работу, описывающую принцип действия этого прирождённого убийцы бактерий.

В первую очередь исследователи выяснили, что колистин прокалывает бактерии, заставляя их лопаться, как воздушные шарики.

У бактерий есть две оболочки, называемые мембранами, и колистин убивает бактерии, прорывая обе мембраны. Учёным уже было известно о том, что колистин разрушает внешнюю мембрану, атакуя её основной компонент: макромолекулу липополисахарида (ЛПС). Неясным оставалось одно: как именно антибиотик воздействует на внутреннюю мембрану бактерий.

Выяснилось, что колистин разрывает внутреннюю мембрану точно так же, как внешнюю, разрушая ЛПС. Ранее учёные не принимали эту возможность в расчёт из-за низкой концентрации липополисахарида во внутренней мембране.

Используя полученную информацию, исследователи нашли способ повысить эффективность колистина в борьбе с супербактериями.

Учёные использовали экспериментальное средство мурепавадин (murepavadin) в борьбе с синегнойной палочной, которая вызывает серьёзное поражение лёгких у больных муковисцидозом. Исследователи выяснили, что мурепавадин способствует накоплению ЛПС во внутренней мембране, что помогает колистину проникнуть в неё и полностью уничтожить бактерию.

Авторы исследования напоминают, что мурепавадин ещё нельзя использовать в лечении пациентов, однако вскоре должны начаться его клинические испытания. Если испытания препарата пройдут успешно, его совместное применение с колистином позволит успешно бороться с самыми разнообразными бактериальными инфекциями.

Больше новостей из мира науки и медицины вы найдёте в разделах "Наука" и "Медицина" на медиаплатформе "Смотрим".