Свет поможет уничтожить устойчивую к антибиотикам бактерию

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крусе (США) представили новый подход к полному уничтожению устойчивой к действию антибиотиков бактерии, используя свет в качестве триггера контролируемого высвобождения окиси азота. Ради этого учёные создали фотоактивное соединение, выделяющее окись азота под действием света.

В лабораторных тестах управляемая светом обработка окисью азота позволила полностью уничтожить высокоустойчивый к действию антибиотиков штамм грамотрицательной бактерии Acinetobacter baumannii, который вызывает трудноизлечимые и потенциально вполне летальные инфекции. Полученные результаты научная группа под руководством профессора Прадипа Машарака опубликовала в издании Journal of the American Chemical Society.

Как известно, окись азота обладает ярко выраженным антимикробным действием, играет важную роль в иммунной системе и способствует заживлению ран. Газообразная окись азота уже использовалась для обработки инфицированных ран, однако обращение с токсичным и реакционноспособным газом требует немалого умения и доверяется только специально обученному персоналу. Вот почему множество исследователей давно и серьёзно занимаются разработкой рациональных методов применения окиси азота в качестве своеобразного антибиотика наружного действия. А как же способность бактерий развивать устойчивость к антибиотикам? Почему сия чаша должна миновать окись азота? Будучи сильным окислителем, окись азота атакует большое число самых разных целей в составе микроорганизмов, включая ДНК, белки и липиды, поэтому учёные полагают, что бактериям не удастся разработать столь комплексную защиту от такого «антибиотика».

Группа г-на Машарака получила светочувствительный нитрозил марганца в форме металлорганического комплекса, который быстро распадается с выделением окиси азота на свету. В качестве носителя исследователи предложили использовать пористый силикатный материал МСМ-41 (в порах которого и распределяется светочувствительный нитрозил). Эксперименты показали, что после окончания выделения окиси азота все побочные продукты реакции (комплекс марганца, только уже без нитрозильного лиганда) остаются внутри пор силикатного биосовместимого порошка, что весьма важно.

Лабораторные тесты на образцах устойчивого к действию антибиотиков штамма Acinetobacter baumannii продемонстрировали, что релиз окиси азота полностью очищал от бактерий тестируемую площадь образца. Количество света, необходимое для достижения полученных здесь результатов, составляет около 100 мВт/см², что типично для обычного солнечного дня.

Г-н Машарак отмечает, что возможность контролировать выход окиси азота, используя для этого свет, является важнейшим преимуществом предлагаемого марганец-нитрозильного комплекса для клинического применения. Тесты подтвердили, что освещение материала вызывает устойчивый поток выхода окиси азота, который может быть немедленно прерван и пущен снова посредством выключения/включения света. В полевых дневных условиях та же процедура может быть проделана с помощью плотной повязки, покрывающей обработанную нитрозильной мазью область.