Нова стратегія розбиває "Золоту броню" стафілококової бактерії, роблячи її вразливою для лікування

У лабораторних дослідженнях, про які повідомляється в Journal Science, препарат проти холестерину послаблює золотистий стафілокок

стратегія

Лос-Анджелес - 14 лютого 2008 р - Дослідники використали структурну вразливість золотистого стафілокока, що в лабораторних експериментах та дослідженнях на мишах відкрила бактерію для лікування антихолестериновим препаратом.

Це відбувається після відкриття 2005 року, що пігмент забезпечує «золоту броню», яка дозволяє стафілококу уникати імунної системи. Стаття, опублікована 14 лютого в Інтернет-версії Science (Science Express), описує дослідження, проведене дослідниками з Медичного центру Седарс-Сінай, Національного тайваньського університету в Тайбеї, Університету Іллінойсу в Урбана-Шампані та Каліфорнійський університет, Сан-Дієго.

Після лікування препаратом, яке прогресувало в ході доклінічних випробувань на щурах та двох ранніх клінічних випробувань на людях як препарат для боротьби з холестерином, бактерії стафілокока були приблизно в 15 разів більш сприйнятливими до знищення перекисом водню і в чотири рази менше могли вижити в крові людини, за словами Джорджа Ю. Лю, доктора медичних наук, доктора філософії, одного з перших авторів статті.

Лю керує лабораторією, яка займається дослідженнями золотистого стафілокока в Науково-дослідному інституті імунобіології ім. Сідера-Сіная. У дослідженні системної стафілококової інфекції вчені виявили зниження бактерій у 50 разів у лабораторних мишей, які отримували препарат, сказав Лю, який також працює асистентом професора педіатрії в Сідарс-Сінаї.

Золотистий стафілокок - це бактерія, яка процвітає на шкірі та в носі кожного третього людини. Це може спричинити широкий спектр інфекцій, від незначних абсцесів шкіри до небезпечних для життя системних інфекцій. Його часто вважають суперпакухом, оскільки він дуже заразний та адаптивний, а деякі штами стали надзвичайно стійкими до антибіотиків.

Ці лікарсько-стійкі штами, які називаються метицилінорезистентним золотистим стафілококом (MRSA), відповідальні за більшу кількість смертей, ніж ВІЛ/СНІД у Сполучених Штатах, і все частіше зустрічаються в школах та інших громадських закладах, де люди знаходяться в тісному контакті. Оскільки на горизонті з’являється небагато нових антибіотиків із потенціалом боротьби з MRSA, вчені шукають альтернативні підходи.

У 2005 р. Лю та інші дослідники виявили, що пігмент, що надає клітинам золотистого стафілокока їх жовто-оранжевий колір - "ауреус" по-латинськи означає "золотий" - насправді відбиває ключові клітини імунної системи. Нейтрофіли та макрофаги вбивають більшість бактерій, але стафілоксантин, пігмент золотистого стафілокока, нейтралізує їх хімічні речовини, що вбивають бактерії.

“Спочатку нас заінтригував цей колір і пігмент, який є каротиноїдним пігментом, подібним до бетакаротину, що міститься в помідорах, моркві та овочах яскравого кольору. Вважається, що каротиноїди у дієті та вітамінних таблетках мають антиоксидантні властивості, тобто вони можуть допомогти захистити клітини людини від шкідливих речовин, що виділяються, коли клітини використовують кисень. Ми задавались питанням, чи не може цей каротиноїдний пігмент захищати золотистий стафілокок від нейтрофілів та макрофагів імунної системи ”, - сказав Лю, перший автор статті 2005 року, яка з’явилася в“ Journal of Experimental Medicine ”.

На той час він був старшим науковим співробітником UCSD, працюючи з доктором медицини Віктором Нізетом, професором педіатрії та фармації, який також брав участь у новому дослідженні. Після публікації оригінального дослідження "золотої броні", яке отримало міжнародну увагу, з Лю та Нізетом зв'язався доктор філософії Ерік Олдфілд, професор хімії та біофізики в Університеті Іллінойсу, який завербував доктора Ендрю Ванга. та інші спеціалісти з Тайваню, які допоможуть вивчити кристалічну структуру ферменту, що виробляє пігмент.

"Він зазначив, що біохімічний шлях, який дозволяє золотистому стафілококу виробляти пігмент, на ранніх етапах дуже схожий на шлях, який виробляє холестерин", - сказав Лю. "Якщо порівняти два шляхи, ви побачите, що один з початкових ферментів, необхідних для створення пігменту золотистого стафілокока, дуже схожий на фермент пігменту холестерину".

Дослідники виявили, що початкові етапи не тільки були подібними, але і препарат, призначений для блокування активності ферменту, що продукує холестерин, також міг зв’язуватись із ферментом, пов’язаним зі стафілоксантин, та переривати його. Позбавлений золотого пігменту золотистий стафілокок став відкритим для атаки клітин імунної системи та хімічних речовин, що вбивають бактерії, таких як перекис водню.

Приблизно в момент публікації першого дослідження Національна дослідницька рада (NRC), визнаючи обмеження антибіотиків, провела семінари-практикуми щодо майбутніх підходів до лікування вірулентних бактеріальних інфекцій. Частково спираючись на потенціал, визнаний у цьому дослідженні, NRC заохочував подальше дослідження специфічної нейтралізації факторів вірулентності бактерій, щоб зробити патогенні бактерії сприйнятливими до вродженого кліренсу імунної системи.

"Наша остання робота є продовженням рекомендацій РНР, майже пункт за пунктом", - сказав Лю. "Завдяки співпраці групи вчених, що мають досвід у різних областях, нам вдалося визначити новий спосіб знешкодження збудника та підвищення його сприйнятливості".