Одна из глобальных проблем здравоохранения — устойчивость микроорганизмов к современным видам антибиотиков. Поэтому при создании новых лекарств используют антимикробные пептиды — вещества на основе лейкоцитов крови здоровых людей. Эти вещества обладают бактерицидным действием по отношению к широкому спектру патогенов. Ученые Пермского Политеха с коллегами изучили эффективность нового антибиотика против микроорганизмов, «живущих» в современных больницах. Ранее вещество протестировали на «эталонных» штаммах бактерий. Исследование подтвердило, что пептидный комплекс успешно подавляет патогенные микроорганизмы.
Лейкоцитарный белково-пептидный комплекс / ©Getty images
Результаты работы ученые опубликовали в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология». В исследовании также приняли участие специалисты ПГМУ имени академика Е.А. Вагнера.
«Антимикробные пептиды – перспективное средство для борьбы с микроорганизмами, вызывающими заболевания в больничных условиях. Они участвуют в формировании врожденного и приобретенного иммунитета и являются частью защитного механизма организма животных и человека. Эти вещества оказывают выраженное бактерицидное действие. Технология производства лекарств из них включает забор крови у здоровых и неиммунизированных доноров и выделение лейкоцитарной массы. Полипептиды получают из биологических объектов с помощью ультразвуковой обработки. При воздействии определенных частот на «белые» клетки крови изменяется их проницаемость. Мы оптимизировали этот способ, чтобы получить новые соединения», — рассказывает руководитель проекта, профессор кафедры «Химия и биотехнология» Пермского Политеха, доктор медицинских наук Лариса Волкова.
Пептидные комплексы способны быстро «атаковать» клетки-мишени. Они обладают широким спектром действия, в том числе по отношению к штаммам, которые устойчивы к другим антибиотикам. Так как некоторые из них могут разрушать клетки, их чаще используют для терапии заболеваний наружных покровов и слизистых, без внутривенного применения. Избирательное действие вещества обеспечивается различием между мембранами клеток бактерий и человека. Эукариотические клетки, в отличие от бактериальных, содержат ядро с наследственным аппаратом организма и органоиды.
Ученые оценили антибактериальную эффективность вещества, которое было получено ранее, по отношению к клиническим штаммам бактерий. Для этого они использовали метод многократных разведений в бульоне. Далее исследователи определили для каждого образца минимальные концентрации, которые подавляют патогенные микроорганизмы. Эксперименты показали, что новый антибиотик активно справляется с грамположительными и грамотрицательными бактериями.
«Чтобы получить образец препарата, мы растворили 0,03 граммов сухого вещества в трех миллилитрах жидкой питательной среды. Бактерии для эксперимента выделили на базе одной из клинических больниц г. Перми. Тестирование мы проводили в стерильных 96-луночных полистироловых планшетах. В них мы вносили суспензию с микроорганизмами и сравнивали с емкостями, где бактерии не подавляли антибиотиком. С помощью метода серийных разведений в специальном бульоне удалось определить минимальные концентрации вещества для подавления патогенов», — отмечает один из разработчиков, старший преподаватель кафедры «Фармакология» ПГМУ им. академика Е.А. Вагнера, кандидат медицинских наук Александр Волков.
Минимальная концентрация для подавления большинства штаммов бактерий составила 0,43 мг/мл. Наибольшая концентрация была характерна в отношении штамма синегнойной палочки – 2,5 мг/мл. Антибиотик с высокой эффективностью подавлял клинические штаммы золотистого и эпидермального стафилококков, кишечной палочки, с меньшей активностью – синегнойной палочки. По словам ученых, результаты исследования найдут применение в создании природных антибиотиков нового поколения.
