Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Ученые создали новую молекулу — альтернативу антибиотикам
Созданное соединение лишает болезнетворные бактерии защиты от иммунитета человека. При этом оно не затрагивает полезные микроорганизмы кишечника, открывая путь к новым методам борьбы с устойчивостью к антибиотикам.
Устойчивость бактерий к антибиотикам — серьезная проблема здравоохранения во всем мире. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, ежегодно примерно пять миллионов человек умирают из-за инфекций, вызванных бактериями, которые не поддаются лечению существующими препаратами. Эксперты опасаются, что к 2050 году эта проблема может стать главной причиной смертей на планете.
Антибиотики значительно снизили смертность от инфекционных болезней, но их частое и не всегда оправданное применение привело к появлению устойчивых бактерий. К тому же антибиотики обычно действуют на жизненно важные процессы бактерий широкого спектра. Из-за этого они уничтожают не только вредные, но и полезные микроорганизмы, которые составляют микробиоту человека.
Это нарушает баланс микрофлоры и может привести к другим проблемам со здоровьем. Поэтому поиск новых мишеней в бактериальных клетках и разработка инновационных противоинфекционных средств — приоритетная научная и медицинская задача. Один из перспективных подходов — не убивать бактерии напрямую, а лишать их способности вызывать болезнь или приобретать устойчивость.
Международный консорциум ученых сосредоточился на белке Mfd (Mutation Frequency Decline). Он присутствует у многих бактерий, но отсутствует у человека и животных. Mfd помогает патогенам противостоять иммунной системе хозяина. Из-за этого белка могут появляться случайные мутации, которые повышают способность бактерий развивать устойчивость к лекарствам. Это делает Mfd привлекательной мишенью для новых препаратов.
Исследователи поставили задачу найти вещество, которое блокирует Mfd. С помощью компьютерного моделирования они проанализировали библиотеку почти из пяти миллионов молекул на способность связываться с активным центром Mfd — участком, где к белку присоединяется молекула АТФ, источник энергии для Mfd. Виртуальный скрининг выявил 95 перспективных кандидатов.
Последующие лабораторные тесты показали, что одна молекула, названная NM102, наиболее эффективно подавляет активность Mfd — на 85%. Дальнейшие эксперименты подтвердили, что NM102 соединяется именно с АТФ-связывающим участком белка Mfd и конкурирует с АТФ за это место. Сродство NM102 к Mfd оказалось даже выше, чем у самой АТФ. Проверка показала, что NM102 специфично действует на Mfd и не влияет на работу схожих АТФ-зависимых белков человека или других бактериальных белков.
Эффективность NM102 проверили на моделях инфекций у гусениц шелкопряда Bombyx eri и мышей. Молекула показала антимикробную активность только в условиях стресса, имитирующего иммунный ответ, например, при воздействии оксида азота NO, который производят иммунные клетки. В отсутствие такого стресса NM102 не влияла на бактерии.
NM102 значительно снижала в инфицированных органах количество патогенных бактерий, таких как Klebsiella pneumoniae и Pseudomonas aeruginosa, включая штаммы, устойчивые к антибиотикам. Например, у гусениц, зараженных P. aeruginosa, обработка NM102 снизила бактериальную нагрузку примерно в 300 раз.
Для удобства введения и повышения растворимости молекулу заключили в биоразлагаемые наночастицы из полимера PLGA. Дополнительные тесты на культурах клеток человека и на животных моделях показали отсутствие токсичности для организма хозяина.
Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, показали три ключевых эффекта NM102. Во-первых, молекула не убивает бактерии напрямую, а делает их уязвимыми для иммунной системы хозяина. Во-вторых, она снижает количество патогенов в организме, не нанося вреда полезной микробиоте — анализ состава кишечной микробиоты мышей не выявил значимых изменений после введения NM102.
В-третьих, NM102 блокирует механизм, который помогает бактериям вырабатывать устойчивость к лекарствам. Молекула подавляла способность Mfd ускорять мутации, снижая частоту возникновения устойчивости бактерий к антибиотикам рифампицину и стрептомицину в лабораторных условиях в восемь и два раза соответственно.
Открытие NM102 представляет собой новый подход к борьбе с инфекциями. Вместо прямого уничтожения бактерий предлагается стратегия их «разоружения», которая одновременно помогает иммунной системе справиться с патогеном и защищает полезную микробиоту. Способность NM102 снижать вероятность развития лекарственной устойчивости делает ее особенно перспективной.
Ученые уже запатентовали мишень — белок Mfd — и саму молекулу. Далее планируют оптимизировать NM102 и создать эффективные и безопасные лекарства на ее основе.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.
Ученые из коллаборации LIGO, VIRGO и KAGRA впервые зафиксировали гравитационно-волновые события, указывающие на существование черных дыр второго поколения — «потомков» предыдущих слияний. Открытие позволит понять, как именно во Вселенной рождаются сверхмассивные черные дыры.
Эксперимент, устроенный в морском аквариуме в Лос-Анджелесе, продемонстрировал, что акулы и скаты, принадлежащие к пластиножаберным рыбам, могут обладать более высоким уровнем интеллекта. Значит, им необходима обогащенная среда обитания при содержании в неволе.
Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.
Исследователи объяснили, как цивилизация майя добивалась высокой точности в предсказании солнечных затмений на протяжении столетий. Для коррекции накапливающихся астрономических неточностей они использовали сложную систему пересекающихся календарных таблиц.
В последние годы содержание кошек дома без возможности свободного выгула все чаще преподносят как идеальную модель, которая ограждает дикую фауну от нападений и обеспечивает благополучие самих питомцев. Подобные утверждения в разных частях мира звучат от некоторых защитников природы и представителей властей. Однако группа ветеринаров из Австралии и Дании недавно раскритиковала такой подход. Ученые не спорят с тем, что кошки влияют на уязвимые экосистемы и что ограничение их свободы — действенная мера по смягчению этого эффекта. Тем не менее исследователи настаивают, что жизнь в изоляции для питомцев совсем не благо. Заявляющие обратное как минимум ошибаются, а в худшем случае намеренно вводят общественность в заблуждение.
Проанализировав данные наблюдений, полученных с помощью наземных обсерваторий за последние два десятилетия, астрономы обнаружили потенциально обитаемый мир — суперземлю Gliese 251 c (GJ 251 с). Планета обращается вокруг красного карлика на расстоянии около 18 световых лет от Земли и считается одним из самых перспективных кандидатов для поисков жизни.
Согласно новой гипотезе, сознание возникает не только из-за активности нейронов, но и благодаря физическим процессам — электромагнитным полям от движения жидкости в мозге. Эта модель, как и ее предшественники, пока носит теоретический характер, но предлагает нестандартный взгляд на проблему синхронизации работы разных отделов мозга.
В современном доме, насыщенном разнообразной техникой, удлинители стали незаменимым атрибутом, позволяющим обеспечить электропитанием все необходимые устройства. Однако мало кто задумывается, что привычное использование этого аксессуара может нести серьезную угрозу безопасности. По статистике, значительная часть бытовых пожаров происходит из-за неправильной эксплуатации электропроводки и вспомогательных устройств. Какие приборы категорически нельзя подключать через удлинители и почему это может привести к трагическим последствиям, рассказывает профессор кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА, доктор физико-математических наук Алексей Юрасов.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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
Последние комментарии