Tutkijat pyrkivät pitämään sairaalassa hankittuja stafi-infektioita tarkkailussa

Anonim

Sairaalahoitoon liittyvät stade-infektiot ovat levottomia. Ainoastaan ​​vuonna 2005 Yhdysvalloissa arvioitiin 478 000 tapausta tautien torjunnan ja ennaltaehkäisyn keskusten mukaan. Numerot putoavat, virasto ilmoitti äskettäin julkaisussa "mutta tarvitaan lisää työtä".

Ryhmän johtama Kim Lewis, johtava yliopistollinen professori ja Northeastern's Antimicrobial Discovery Centerin johtaja, on tämän työn eturintamassa.

Infektioiden taustalla oleva bakteeri Staphlococcus aureus kiertää antibiootteja aiheuttaen vakavia kroonisia tai uusiutuvia sairauksia, kuten endokardiitti ja osteomyeliitti. Lewis ja hänen kollegansa kertovat lehdessä Nature Microbiology -lehdessä julkaistussa uudessa lehdessä, että tämä evankeliumi on syy.

Tutkijat nurkuttivat bakteerisolujen subpopulaatiota, jota kutsutaan "jatkoiksi", prosessissa, joka johtaa uusia huumeita tappaa ne.

Kaikkien taudinaiheuttajien muodostamat, pysyvät elävät elävät solut, jotka ovat lepotilassa, pahantahtoisessa tilassa. Koska perinteiset antibiootit hyökkäävät vain aktiivisesti toimiviin bakteerisoluihin, jatkuvat selviytyvät hyökkäyksestään. Mutta kun antibiootti on huuhtoutunut järjestelmästä, jatkeet "heräävät" ja lisääntyvät, reinfioidaan isäntä.

"Emme löytäneet mitään, mitä me tai kukaan muu oli oppinut E. colista tai muista stabiileista bakteereista", kertoo Lewis, joka havaitsi jatkuvaa roolia toistuvissa infektioissa vuonna 2000. Staph sanoo Lewisillä "täysin uudella" mekanismilla jatkuvaan muodostumiseen. Energian menettäminen sulki stafisolut alas.

"Mielestäni olemme löytäneet yleisen mekanismin persisterin muodostumisesta, joka todennäköisesti toimii kaikissa bakteereissa, mutta sitä ei ole otettu huomioon", Lewis sanoo.

Energia: elämän voima

Molekyylien näkökulmasta tämä mekanismi on pudotus kemiallisessa adenosiinitrifosfaatissa tai ATP: ssä solun energiavaluutassa, kertoo Northeasternin vanhempi tutkija Brian P. Conlon. Conlon on yhteinen kirjailija Sarah E. Rowen kanssa, joka on entinen tutkijatohtori Lewis'in laboratoriossa.

Osallistuivat paperiversioon myös muitakin tutkijoita Northeasternista sekä Dartmouth Collegesta ja Pacific Northwest National Laboratories of Geisel School of Medicine.

ATP varastoi energian, solun täytyy tehdä kaikkea kasvusta toistettavaksi. Stafissa tutkijat havaitsivat, että kun ravintoaineet ja happea vähenivät laajenevan väestön takia, ATP-tasot romahtivat ja monet aiemmin aktiiviset bakteerisolut siirtyivät vaiheeseen, joka peilaa jatkuvasta tilasta ja tekee niistä immuuni antibiooteille.

"ATP: n alhaiset solut olivat tuhansia kertoja todennäköisemmin selviytyneet antibioottihaasteeseen kuin tavalliset ATP-tasot", Conlon sanoo. "Tämä kertoo meille, että solun energiataso ennustaa onko solu elä tai kuole, kun sitä hoidetaan antibiooteilla."

Lääke on rakennettu jatkuvaksi

Havainto kertoo, miksi antibiootti ADEP4, lääkeaineen asyldepsipeptidin johdannainen, jonka Lewis kehittyy Arietis Pharmaceuticalsin kanssa, on niin tehokas stafien lopettamisessa ja voi olla yhtä tehokas kuin muut lääkeainetta sietävät patogeenit.

Tavanomaiset antibiootit, kuten penisilliini ja siprofloksasiini, edellyttävät, että bakteerisolut toimivat aktiivisesti toimimiseen; tämä tarkoittaa soluja, joissa on paljon ATP: tä. ADEP4, toisaalta, toimii ilman ATP: tä, mikä tekee siitä täydellisen sopivuuden niille lepotilassa oleville ATP-persistereille.

"Jäljellä olevien hoitojen hoitamiseksi tarvitset yhdisteitä, jotka tapettavat solun mekanismin avulla, joka ei riipu ATP: n saatavuudesta", Lewis sanoo.

Miten ADEP4 toimii? Se sitoutuu ensin entsyymiin bakteerisolussa, jonka tehtävänä on pilkkoa proteiinit, jotka ovat menneet huonosti, ajatella solujen keräilijää, Lewis sanoo. Tällä tavoin se muuttaa olennaisesti entsyymin pahaksi doppelgängeriksi - entsyymi pakottaa nyt sekä kasvavat että lepäävät solut itsestään.

"ADEP4 on esimerkki siitä, miten antibioottien sietokyvyn ymmärtäminen voi johtaa sellaisten lääkkeiden kehittämiseen, jotka tappavat suoraan nämä solut", Conlon sanoo.

menu
menu