Опубликовано : Окт 26, 2019

Новый метод показывает, насколько хорошо антибиотики против туберкулеза достигают своих целей

Новый метод показывает, насколько хорошо антибиотики ТБ достигают своих целей
                Ученые визуализируют туберкулезный антибиотик бедаквилин внутри липидных капель (кружки) и туберкулезные бактерии (палочковидные структуры) внутри человеческих макрофагов. Предоставлено: Дэниел Гринвуд, Институт Фрэнсиса Крика.

Ученые разработали новую методику, которая позволяет им визуализировать, насколько хорошо антибиотики против туберкулеза (ТБ) достигают своих патогенных целей в организме человека. Результаты, опубликованные в журнале Science, помогают нам лучше понять, как работают антибиотики, и могут помочь в разработке новых антибиотиков, которые крайне необходимы в борьбе с лекарственной устойчивостью.
                                                                                       

Команда под руководством Крик использовала метод наблюдения за лекарством от туберкулеза, бедаквилином, в действии на клетки человека, инфицированные вызывающей туберкулез бактерией Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Они обнаружили, что бедаквилин накапливается в липидных капельках внутри клеток-хозяев, образуя резервуар, который со временем доставляет лекарство к Mtb. Работа была выполнена в сотрудничестве с учеными из GlaxoSmithKline и Университета Западной Австралии.

«Бедаквилин — первый недавно одобренный антибиотик для лечения туберкулеза за последние 50 лет, но до сих пор мы не понимали, как соединение, которое не растворяется в воде, может быть столь эффективным при лечении туберкулеза», — объясняет Дэниел Гринвуд. Крик доктор философии студент и первый автор статьи.

«Обычно соединения, которые растворяются только в липидах, известные как липофильные соединения, часто оставляются при разработке лекарств, потому что они имеют тенденцию связываться с белками и жирами в нашем организме неспецифическим образом. Мы задавались вопросом, как такое лекарство может когда-либо достигать бактерий. Наши удивительные результаты показывают, что даже очень липофильные антибиотики, такие как бедаквилин, заслуживают внимания при разработке лекарств. В случае туберкулеза эта условно-нежелательная черта фактически увеличивает доставку лекарств «.

Лечение туберкулеза

ТБ остается одним из самых смертоносных инфекционных заболеваний в мире: ежегодно в мире происходит более миллиона случаев смерти от туберкулеза.

            Новый метод показывает, насколько хорошо антибиотики против туберкулеза достигают своих целей
                Ученые визуализируют туберкулезный антибиотик бедаквилин внутри липидных капель (кружки) и туберкулезные бактерии (палочковидные структуры) внутри человеческих макрофагов. Предоставлено: Дэниел Гринвуд, Институт Фрэнсиса Крика

Когда человек заражен Mtb, его иммунная система пытается очистить патоген, вызывая специализированные иммунные клетки, называемые макрофагами, которые распознают и поглощают Mtb. Но бактерии часто находят способы выжить и размножаться, вызывая болезни. Пациентам требуется минимум четыре антибиотика в течение как минимум шести месяцев для преодоления инфекции.

Ранее было неизвестно, проникают ли антибиотики во все отсеки макрофагов, где скрываются и размножаются Mtb.

Метод, впервые примененный в этом исследовании, который объединяет три типа изображений (коррелированная световая, электронная и наномасштабная ионная микроскопия), позволяет исследователям визуализировать распределение лекарств от туберкулеза в Mtb-инфицированных макрофагах человека с высоким разрешением для в первый раз.

Тестируемое лекарство от туберкулеза

Используя бедаквилин в качестве тест-кейса, они заражали макрофаги человека Mtb, а через два дня лечили их препаратом. Результаты их визуализации показали, что бедаквилин накапливался в многочисленных отделах клетки, особенно в липидных капельках.

Бактерии могут взаимодействовать и потреблять эти липидные капли. Тем не менее, команда не знала, будет ли бедаквилин переноситься на бактерии или липидные капли поглощают антибиотик и препятствуют его проникновению в бактерии. Добавление химического вещества, препятствующего образованию липидных капель, значительно уменьшило количество бедаквилина в Mtb, что позволяет предположить, что липидные капли ответственны за передачу антибиотика бактериям.

«Теперь, когда мы можем точно определить, куда попадают антибиотики после попадания в макрофаги, мы можем создать гораздо более четкую картину того, как они достигают своих целей, и использовать эти наблюдения для разработки более эффективных методов лечения в будущем, не только для лечения туберкулеза. но и для других инфекционных заболеваний «, — говорит Макс Гутьеррес, лидер группы Crick и старший автор статьи.

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *