«В Соединенных Штатах есть больше чем 1 миллион ожогов и 100 000 госпитализаций ежегодно. До 75 процентов смертности среди больных ожогом связаны с инфекциями, которые особенно распространены у пациентов, которые получают обширные ожоги – те, которые покрывают 40 процентов или больше тела», сказал доктор Стивен Уолф, Руководитель Раздела для Burns и профессор Хирургии в UT Юго-западный Медицинский центр.
Доктор Уолф, один из трех ведущих авторов исследования, опубликованного в Научных Отчетах, является также бывшим директором Ожогового центра в Институте армии США Хирургического Исследования в Сан-Антонио, Техас.«Вместо того, чтобы убивать бактерии, мы ослепили их так, они не могли найти места, где они обычно придерживаются хозяина камеры (тела).
Если бактерии не могут связать, они не могут вырасти», сказал доктор Уолф, который является также Заместителем председателя Хирургии для Исследования и держателем Золотой Благотворительной Гильдии Чарльз Р. Бэкстер, доктор медицины Чэр.Исследование, сделанное у крыс, предназначалось для одного из самых смертельных болезнетворных микроорганизмов: множественный лекарственный стойкий Pseudomonas aeruginosa, который найден приблизительно в 33 процентах всех случаев ожога и в 59 процентах обширных ожогов. Исследователи показали, что местное применение спроектированной молекулы ингибитора прилипания – Молекулы Прилипания Multivalent 7, или MAM7 – существенно уменьшило бактериальные уровни в ранах за первые 24 часа после применения и предотвратило распространение инфекции к смежной ткани в течение еще трех дней.
Кроме того, экспериментальная молекула помогла исцелению раны и вела нормальные подстрекательские ответы на ожог, отчет исследователей.«Устойчивые к антибиотикам бактерии – все более и более распространенная проблема в клинике и больнице, таким образом, новые способы предотвратить и лечить инфекции ужасно необходимы.
Антибиотики работают, убивая бактерии, который размещает микробы под экстремальным давлением, чтобы развивать устойчивость к антибиотикам», сказали co-ведущий-автор доктор Ким Орт, профессор Молекулярной биологии и Биохимии в Юго-западном UT.«Наш подход не предназначается для бактериального выживания; скорее это предназначается для способности микробов навредить хозяину – ее ядовитость.
Нет никакой причины бактерий стать стойкой к этому подходу. Неспособность, чтобы связать с травмированной тканью является неудобством и движением бактерий», сказал доктор Орт.Она сравнила ситуацию с поиском парковки в торговом центре.
«Если все парковочные места заполнены, то у бактерий нет места, чтобы припарковаться», сказали доктор Орт, Говард Хьюз Медицинский Следователь Института, который также держит Стул Эрла А. Форсайта в Биомедицинской Науке и является Ученым В.В. Кэрата младшего в Биомедицинском Исследовании в Юго-западном UT.
Экспериментальная молекула была развита в лаборатории Orth и выросла из проекта постдиссертации третьего ведущего автора исследования, доктора Анн-Мари Крашле, теперь с Медицинской школой Макговерна в Университете научного центра здоровья штата Техас в Хьюстоне (UTHealth).Работая в Юго-западном UT, доктор Крэчлер изучил группу молекул прилипания, названных адгезинами, которые созданы бактериями, чтобы связать, или придерживаться клеток в раннем и решающем шаге в порождении инфекции. Хотя большинство адгезинов характерно для различных болезнетворных микроорганизмов, членов семьи прилипания, которую она определила – Молекулы Прилипания Multivalent, включая MAM7 – используются большинством грамотрицательных бактерий, включая тип, используемый в этом исследовании ожога.
В одном эксперименте UTSW доктор Крэчлер отделил MAM7 от бактерий, которые производят его и показали, что отсутствие MAM7 сделало бактерии намного менее способными вызвать инфекцию. В 2013 доктор Орт читал UT Юго-западную президентскую Лекцию, описывающую молекулярную деятельность MAM7. Доктор Уолф был при исполнении служебных обязанностей и приблизился к доктору Орту о сотрудничестве, чтобы проверить эффективность MAM7, используя флуоресцентный штамм устойчивых к антибиотикам бактерий в живой модели животных.Это привело к многолетнему усилию развивать рекомбинантный ингибитор MAM7, приложенный к лесам, сделанным из микробусинок полимера размера бактерий, который использовался в этом исследовании.
Юго-западному UT подали международную заявку на патент на молекуле.«Мы приложили много копий MAM7 к микробусинкам. В этом исследовании мы нашли, что актуально прикладные MAM7-двойные микробусинки достигают связывающих участков клеток сначала, и – в течение по крайней мере четырех дней в этом эксперименте – остаются там, не препятствуя исцелению раны. Ингибиторы прилипания MAM7 остаются на ранах и препятствуют тому, чтобы бактерии связали с тканью», сказал доктор Орт.
В дополнение к ожогам сказал доктор Крэчлер, эта стратегия могла работать против диабетических язв и хирургических ран, которые могут стать зараженными.«Что является захватывающим о MAM7, то, что агент – так широкий спектр.
У большинства бактерий есть свой собственный определенный тип молекул прилипания. Например, Вибрион использует один вид, и Сальмонелла использует различный и множественные лекарственные стойкие бактерии другой, но почти все они хотят припарковаться в том же самом месте.
«Антибиотики – удивительные наркотики, и они спасли бесчисленные жизни начиная со своего открытия больше чем 80 лет назад. Но есть проблема – проблема устойчивости к антибиотикам, которая сделала много антибиотиков неэффективными. Материал, который предназначается для ядовитости вместо того, чтобы убить бактерии, мог быть способом лечить инфекции, которые являются стойкими к антибиотикам», сказала она. «Это – испытание у крыс.
Будущая цель состоит в том, чтобы использовать эту стратегию в пациентах».