Новое соединение может лечить остеомиелит, вызванный золотистым стафилококком.

Остеомиелит - изнурительное заболевание костей (гнойно-некротический процесс), наиболее часто вызываемое золотистым стафилококком. Эту бактериальную инфекцию особенно сложно лечить.

Микробиолог Э. Скаар и коллеги выявили убийственное для стафилококка соединение, которое может быть эффективным средством для лечения остеомиелита. А также ученые разработали мышиную модель, которая будет полезной для тестирования данного соединения и разработки дополнительных терапевтических стратегий.

Доктором медицины Джеймсом Кассатом из Pediatric Infectious Diseases, который был заинтересован в улучшении лечения детей с костными инфекциями, проведены исследования мышиной модели. Работая с коллегами из Центра Вандербильта Костной Биологии и Университета Вандербильта Imaging Science, доктор Кассат разработал микро-компьютерную томографию (микро-КТ) - технологию обработки изображений для визуализации того, как инфекция, внедренная в кость при хирургическом вмешательстве, прогрессирует.

«Микро-КТ дает отличные изображения с хорошим разрешением, позволяющие увидеть ущерб, который инфекция причинила костям»,  - сообщили ученые Скаар и Эрнест У. Гудпасче (профессор патологии). «Мы обнаружили, что стафилококк не только разрушал кость, но также увидели, что он вызывал глубокие изменения в костных тканях»,- отметили ученые.

Кассат также создал методы выделения и подсчета бактерий из зараженной кости.

«Нам не известно о каких-либо других моделях инфекции кости, где можно было бы вытащить бактерии из костной ткани сосчитать их с высокой точностью»,- отметил Скаар. «С точки зрения развития терапии заболевания эта модель, мы считаем, позволит исследователям тестировать новые соединения, которые были бы эффективны против инфекционных агентов, таких как стафилококк, или любых других бактерий, вызывающих остеомиелит», - резюмировал ученый.

Несколько фармацевтических компаний заинтересовались данной работой, а именно тестированием лекарственных соединений в новой модели инфекции кости.

Используя свою модель, команда ученых обнаружила, что определенный белок, который выделяет стафилококк, играет важную роль в патогенезе остеомиелита. Понимание конкретных бактериальных факторов и сигналов, поступающих к клеткам костной ткани, способствующих разрушению костей, может привести к открытию новых стратегий для восстановления баланса в костной системе. «Даже если нет возможности убить бактерии, определенные соединения могут манипулировать ростом клеток костей или их уничтожением, что возможно, даст некоторый терапевтический эффект», - заявил Скаар. Тем не менее, специалисты заинтересованы в поиске способа лечения, который позволил бы полностью устранить инфекцию.

Бактерии стафилококка, которые участвуют в развитии остеомиелита и других стойких инфекций (к примеру, легочных инфекций у пациентов с муковисцидозом) часто являются подклассом стафилококка (small colony variants). Эти варианты микроорганизмов растут медленно и устойчивы к целым классам антибиотиков, которые обычно используются для лечения костных и легочных инфекций.

Одна из причин, по которой эти бактерии стафилококка стали устойчивыми к антибиотикам, - изменение способа получения энергии для поддержания жизни. Вместо того чтобы использовать дыхание, они переключились на ферментацию (брожение), таким образом, блокируется поступление антибиотиков и замедляется рост бактерий.

Вместе с тем, было определено соединение, которое убивает этот «ферментный» стафилококк, о чем сообщается в последнем номере Трудов Национальной Академии Наук. «Это совершенно новые молекулы, мы не знаем других соединений, которые являлись бы токсичными против этих бактерий».

Данное соединение и его производные синтезированы Гэри Суликовский и его командой. Субстанация может быть полезна в лечении стафилококковых инфекций, вызванных «small colony variants», или для профилактики их возникновения.

Исследователи продемонстрировали, что лечение, проведенное в культуре клеток стафилококка, антибиотиком гентамицином, заставляет колонию бактерий стать «small colony variants» и бродить (жить за счет ферментации). Сопутствующее лечение новым соединением предотвращает сопротивление этих клеток и уничтожает все бактерии.

Таким образом, новое соединение может увеличить антимикробную активность существующих антибиотиков путем предотвращения возникновения устойчивость к ним, таким образом, может быть продлен срок использования этих классов антибиотиков в медицинской практике. Это лечение было бы похоже на известный препарата Аугментин, который сочетает в себе традиционный антибиотик пенициллинового ряда и соединение, которое блокирует бактериальную резистентность (устойчивость) к антибиотику.

Сейчас новое соединение в совокупности с гентамицином будет тестироваться в мышиных моделях, чтобы определить эффективность терапии стафилококковых инфекций, которые трудно поддаются лечению.

Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru

Также стоит почитать: