Czy dawne leki są odpowiedzią na antybiotykooporność?
Historycznie rzecz biorąc, lekarze używali metali do leczenia infekcji. Naukowcy uważają, że ta metoda leczenia może być warta współczesnego ponownego zbadania.
Ponieważ coraz więcej bakterii rozwija oporność na antybiotyki, naukowcy wykraczają poza tę rodzinę leków, która do tej pory służyła nam tak dobrze.
Ponieważ przydatność antybiotyków zaczyna słabnąć, istnieje pilna potrzeba opracowania nowych sposobów leczenia infekcji.
Teraz naukowcy z University of Connecticut (UCONN) w Storrs twierdzą, że być może znaleźli sposób na przyszłość - patrząc wstecz na to, jak lekarze leczyli infekcje przed pojawieniem się antybiotyków. Kumar Venkitanarayanan kierował zespołem badawczym.
„W dawnych czasach metale były używane jako środki przeciwdrobnoustrojowe, więc zdecydowaliśmy się wrócić do nich, aby sprawdzić, czy można je zastosować we współczesnych metodach leczenia”.
Kumar Venkitanarayanan
Venkitanarayanan i jego zespół opublikowali zachęcające wyniki swoich badań w czasopiśmie Lek na rany.
Trudna infekcja szpitalna
Infekcje, na które cierpią pacjenci podczas hospitalizacji z innych powodów, są szczególnie narażone na antybiotykooporność.
Nazywane „zakażeniami szpitalnymi” mogą być bardzo trudne do wyleczenia i mogą być śmiertelne. Wśród najczęściej występujących bakterii szpitalnych jest Acinetobacter baumannii (A. baumannii).
Według Venkitanarayanan „A. baumannii jest przede wszystkim patogenem szpitalnym, który atakuje osoby szczególnie z upośledzonym układem odpornościowym, bardzo młode i bardzo stare ofiary poparzeń, a także jest zgłaszany w ranach żołnierzy bojowych ”.
A. baumannii jest biegły w przechytrzaniu antybiotyków i dysponuje szeregiem mechanizmów unikania skutecznego leczenia.
Wśród nich jest jego zdolność do tworzenia samoochronnych biofilmów, które ułatwiają podróż do płuc - czasami powodując zapalenie płuc - i do dróg moczowych. W postaci biofilmu bakterie są również łatwiejsze do rozprzestrzeniania się na innych pacjentów.
Selen
Po dokonaniu oceny różnych metali i metaloidów, których lekarze w przeszłości używali do leczenia infekcji, naukowcy wybrali metaloid, niezbędny minerał selen (Se), jako obiecującego kandydata do leczenia. A. baumannii.
Selen o działaniu przeciwdrobnoustrojowym jest uznanym przeciwutleniaczem dietetycznym i FDA (Food and Drug Administration) zaleca go do codziennego spożycia.
Inni badacze również odkryli, że jest obiecującym środkiem przeciwdziałającym patogenom, takim jak Staphylococcus aureus (S. aureus). Selen jest również niezbędnym mikroelementem, który wspomaga funkcjonowanie układu odpornościowego i syntezę kwasów nukleinowych.
Skradanie się dalej A. baumannii
Od A. baumannii jest tak zdolnym do adaptacji przeciwnikiem, Venkitanarayanan i jego koledzy przyjęli strategię rozbrojenia bakterii zamiast inscenizowania pełnego ataku, który zagroziłby jej przetrwaniu i sprowokował mechanizm obronny.
Naukowcy rozpoczęli od określenia minimalnej ilości selenu wymaganej do zahamowania zjadliwości bakterii.
Aby obserwować skuteczność selenu z A. baumannii, naukowcy skonstruowali macierz modelową, która symulowała zakażone środowisko rany, zawierające wyhodowane komórki i płyny z rany.
Zarażali obszarami swojej „rany” A. baumannii i selen wystarczający do zahamowania zjadliwości. Zarażali inne próbki A. baumannii sam.
Naukowcy zbadali próbki pod skaningowym mikroskopem elektronowym. Przeprowadzili również analizę DNA, aby określić, czy selen wywołuje jakiekolwiek zmiany genetyczne w bakteriach.
W próbkach selenu biofilmy wytwarzane przez A. baumannii były poważnie zdegradowane, rozproszone i strukturalnie niezdrowe.
„Nie ma jasnych danych na temat tego, jak działa selen” - mówi Venkitanarayanan, ale „wydaje się, że jest toksyczny dla zewnętrznej błony bakterii i może również powodować toksyczność wobec DNA, potencjalnie w genach biorących udział w tworzeniu biofilmu. ”
Analiza genetyczna potwierdziła to podejrzenie, wykazując redukcję lub regulację w dół genów odpowiedzialnych za produkcję biofilmu. Ponadto bakterie traktowane selenem nie przywierały już tak dobrze i nie atakowały komórek skóry.
Zespół Venkitanarayanan przyjrzał się również zastosowaniu selenu w leczeniu innych trudnych infekcji, takich jak enterokrwotoczna Escherichia coli (EHEC) i Clostridium difficile (C. diff).
Venkitanarayanan opowiada się za dalszymi badaniami nad wykorzystaniem metali i metaloidów jako wyjścia z dylematu oporności na antybiotyki, nawet jako tymczasową lukę, podczas gdy naukowcy badają i rozwijają inne metody leczenia.
„Nawet jeśli używamy starych metod w połączeniu z nowoczesnymi antybiotykami, lepiej jest nie móc niczego używać”.
Kumar Venkitanarayanan
