Производные кумарина научили бороться с бактериальными биопленками
Коллектив ученых Томского политехнического университета и Китая предложил использовать производные кумарина для подавления роста бактерий и биопленок, которые они снижают эффективность антибиотиков. Исследования показали, что синтезированные вещества обладают антибактериальным действием, для подавления роста вредных бактерий необходима концентрация всего в 20-80 микрограммов на миллилитр. Разработка может лечь в основу новых антимикробных покрытий медицинских устройств и средств против устойчивых штаммов бактерий.
Образование биопленок и устойчивость бактерий к лекарствам — одни из проблем современной медицины, поскольку, образуясь на медицинских имплантатах, они могут снижать эффективность антимикробной защиты и действия антибиотиков в целом. Кумарин принято считать перспективной основой для новых антибактериальных средств. Это органическое соединение, встречающееся в природе в различных растениях, например, в бобах тонка. Однако до сих пор не до конца изучено, как именно изменения в структуре молекулы кумарина влияют на ее антибактериальную активность.
Ученые Томского политеха совместно с коллегами из Китая изучили, как модификация структуры кумарина влияет на его способность подавлять рост бактерий и образование биопленок. Для этого они синтезировали два нитропроизводных 7-гидрокси-4-метилкумарина: 6-нитро-7-гидрокси-4-метилкумарин и 8-нитро-7-гидрокси-4-метилкумарин. Эффективность их действия политехники проверяли на двух опасных бактериях — золотистом стафилококке и синегнойной палочке. Они анализировали изменения зоны подавления роста бактерий, определяли минимальные концентрации для подавления биопленок и их разрушения. Результаты работ ученых опубликованы в журнале Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects (Q2, IF: 5,4).
«Мы впервые системно подошли к исследованиям влияния положения нитрогруппы в структуре производных кумарина на биологическую активность, изучали, как вещество подавляет образование биопленок и разрушает уже сформированные биопленки. Серия тестов показала, что нитрогруппа в структуре 7-гидрокси-4-метилкумарина может усиливать антибактериальный эффект соединения, связанный с разрушением биопленок. Это объясняется тем, что нитрогруппа изменяет распределение электронной плотности в молекуле и облегчает образование активных форм кислорода при взаимодействии с бактериальными клетками. Такие активные формы кислорода повреждают бактерии и помогают разрушать уже сформированные биопленки», — отмечает один из авторов исследования, научный сотрудник лаборатории плазменных гибридных систем ТПУ Глеб Дубиненко.
Результаты исследования показали, что комбинация гидроксильной группы в седьмом положении и нитрогруппы в шестом и восьмом положении в производных кумарина значительно усиливают антибактериальное действие. Для подавления роста биопленок хватит концентрации 20-80 микрограммов на миллилитр. При этом, самый лучший результат показало соединение с нитрогруппой в восьмом положении: минимальные концентрации, необходимые для предотвращения образования биопленки и разрушения уже сформированной биопленки, составляют 50-60 микрограммов на миллилитр.
По словам ученых, соединение кумарина без нитрогруппы показывает сильную антибактериальную активность: минимальная ингибирующая концентрация вещества составила около 20 микрограммов на миллилитр против обеих бактерий. Соединения с нитрогруппой в шестом и восьмом положении имеют умеренную антибактериальную активность против планктонных бактерий и повышенную способность к предотвращению роста и разрушению сформированных биопленок.
В будущих исследованиях ученые подробно изучат, как вещество действует на уровне бактериальных ферментов и клеточных структур, оценят токсичность и биосовместимость, а также проверят можно ли комбинировать соединения кумарина с другими антимикробными агентами для усиления защитного эффекта.
В исследовании приняли участие ученые лаборатории плазменных гибридных систем Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга Инженерной школы ядерных технологий Томского политеха и Харбинского политехнического университета (Китай).
Telegram 
Дзен 
VK Около четырех миллиардов лет назад Солнечная система пребывала в хаосе: гигантские планеты сближались, меняли орбиты и выбрасывали своих соседей в межзвездное пространство. Хотя шансы на «выживание» лун Юпитера и Урана в этот период были крайне малы, астрономы показали, что их судьба может хранить следы древней катастрофы с участием «потерянной» планеты.
Количество заболеваний, передаваемых клещами, ежегодно растет во всем мире. Эти паразиты переносят опасные вирусы и бактерии, поражающие людей и животных. Современные методы борьбы с клещевыми инфекциями основаны на предотвращении укусов или сокращении популяции клещей. Теперь ученые предложили способ заблокировать биологический механизм передачи вируса во время укуса.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно