Antibiotikai yra pagrindinės šiuolaikinės medicinos priemonės, reguliariai naudojamos bakterinėms infekcijoms gydyti ir infekcijų prevencijai operacijos metu. Tačiau dėl plačiai paplitusio antibiotikų vartojimo daug bakterijų išsivystė atsparumui, o tai kelia didelę grėsmę visuomenės sveikatai.
Neseniai paskelbtas tyrimas PLOS biologija pabrėžia, kad skubiai reikia naujų bakterinių infekcijų kontrolės strategijų dėl didėjančios antibiotikams atsparių patogenų grėsmės. Tinkamas antibiotikų vartojimas, greita diagnostika ir kruopštus naujų antimikrobinių medžiagų kūrimas, idealiu atveju mažiau tikėtinas atsparumas nei dabartiniai antibiotikai, yra labai svarbūs.
Atsparumas antibiotikams iškyla kaip neatidėliotinas pasaulinis sveikatos iššūkis. Nors patys asmenys netampa atsparūs antibiotikams, bakterijos, sukeliančios infekcijas, gali sukurti šį atsparumą, o tai lemia sunkiau gydomas ligas. Naujausi Pasaulio sveikatos organizacijos duomenys rodo šios problemos rimtumą, kai kurios šalys praneša apie net 42 % atsparumo tam tikroms bakterijų padermėms. Jungtinėse Valstijose Ligų kontrolės ir prevencijos centrai apskaičiavo, kad kasmet įvyksta daugiau nei 2 milijonai antibiotikams atsparių infekcijų, o tai pabrėžia, kad būtina skubiai spręsti šią krizę.
Tyrimo metu buvo tiriama, ar naujai sukurti atsitiktiniai antimikrobinių peptidų mišiniai gali žymiai sumažinti atsparumo išsivystymo riziką, palyginti su vienos sekos antimikrobiniais peptidais. Tyrimo grupė naudojo ESKAPE patogeną Pseudomonas aeruginosa, pavyzdinę gramneigiamą bakteriją, žinomą dėl savo sudėtingų infekcijų dėl būdingo atsparumo daugeliui vaistų klasių ir gebėjimo formuoti bioplėveles.
Pseudomonas aeruginosa buvo eksperimentiškai sukurta naudojant antimikrobinius peptidus arba atsitiktinius antimikrobinių peptidų mišinius, siekiant įvertinti atsparumo raidą ir kryžminį atsparumą tarp gydymo būdų. Tyrime taip pat buvo išnagrinėtos atsparumo bakterijų augimui tinkamumo išlaidos ir, siekiant nustatyti už atsparumą atsakingas mutacijas, buvo naudojamas viso genomo sekos nustatymas. Be to, buvo analizuojami išsivysčiusių bakterijų padermių farmakodinamikos pokyčiai.
Išvados rodo, kad atsitiktiniai antimikrobinių peptidų mišiniai kelia daug mažesnę atsparumo išsivystymo riziką, palyginti su pavieniais antimikrobiniais peptidais, ir dažniausiai užkerta kelią kryžminiam atsparumui kitiems gydymo būdams, išlaikant arba pagerinant jautrumą vaistams.
Tyrimui vadovavo prof. Zvi Hayouka iš Jeruzalės Hebrajų universiteto Žemės ūkio, maisto ir aplinkos fakulteto Biochemijos instituto Maisto mokslo ir mitybos instituto ir prof. Jensas Rolffas iš Freie Universität Berlin kartu su doktorantūra dr. Bernardo Antunes, kuris buvo susijęs su Hebrajų universitetu ir Freie Universität Berlin.
Prof. Hayouka pabrėžė jų darbo svarbą, teigdamas: „Didėjant antibiotikams atsparių bakterijų grėsmei, reikia naujoviškų sprendimų. Mūsų atsitiktinių antimikrobinių peptidų mišinių tyrimai yra daug žadantis būdas aplenkti bakterijų atsparumą, pasiūlyti perspektyvią alternatyvą tradiciniams antibiotikams ir apsaugoti visuomenės sveikata.”
Šis tyrimas rodo, kad Pseudomonas aeruginosa gali aptikti šias antimikrobines medžiagas, bet negali sukurti veiksmingo atsparumo per 4 savaites in vitro. Be to, šie antimikrobiniai peptidiniai kokteiliai yra prieinami sintezei ir pasirodė esantys netoksiški ir nehemoliziniai pelės modelyje, pasižymintys stipriais veiksmingumo profiliais keliuose žmogaus patogeninės bakterinės infekcijos modelio modeliuose.
Išvados palaiko atsitiktinių antimikrobinių peptidų kokteilių naudojimą, o ne pavienius peptidus, nes atsparumas išsivystė in vitro prieš atskirus peptidus. Nepaisant to, kad kai kurie antibiotikai, pvz., Teixobactin, iš pradžių buvo laikomi „atsparumu“, vėliau tai buvo paneigta, todėl reikėjo būti atsargiems net ir turint daug žadančius atsitiktinio peptidų mišinio rezultatus.
Tolesni tyrimai turėtų ištirti šių atsitiktinių peptidų mišinių sąveiką su šeimininko imunine sistema. Naudojant peptidus, kurie sinergizuojasi su šeimininko atsaku, gali sumažėti dozės poreikis ir šalutinis poveikis. Šis metodas galėtų būti ekonomiškas būdas sumažinti bakterijų kiekį ir užkirsti kelią atsparumui.
„Dar praeis nemažai laiko, kol būsime pasiruošę praktiškai pritaikyti“, – sako prof. Jensas Rolffas. „Vis dėlto dabartinis mūsų darbas rodo, kad šie deriniai turi potencialą, kai reikia sumažinti atsparumą antimikrobinėms medžiagoms.