Средневековое средство может подсказать идеи для борьбы с устойчивостью к антибиотикам

Вредным бактериям было труднее выработать устойчивость к этому снадобью, чем к типичным антибиотикам.

Взгляд на тысячу лет назад раскрывает подсказки о том, как разрабатывать лекарства против бактерий будущего.

Снадобье из медицинского манускрипта X века повреждало клеточные мембраны, изменяло экспрессию генов, способствующих заболеванию, и мешало межбактериальной коммуникации при добавлении в бактериальные культуры, сообщают исследователи 3 сентября в журнале mSphere. Более того, три вида вредных бактерий вырабатывали устойчивость к лекарственной смеси гораздо медленнее по сравнению с обычными однокомпонентными антибиотиками.

«Разница поразительна», — говорит Омар Эль-Халфави, микробиолог из Университета Реджайны в Канаде, не участвовавший в исследовании. Эта ослабленная способность развивать устойчивость может возникать потому, что средневековое лекарство воздействует на несколько бактериальных мишеней, говорит Фрея Харрисон, микробиолог из Уорикского университета в Англии. Чтобы бактериальные колонии выжили, «им, возможно, придётся мутировать несколько мишеней, а это сложно».

Лечебник Бальда

Современная адаптация рецепта X века включает смешивание чеснока, лука, бычьей желчи и вина, а затем настаивание едкой смеси в латунном сосуде в течение девяти дней.

В настоящее время инфекции, устойчивые к антибиотикам, убивают более 1 миллиона человек ежегодно. Но люди борются с микроскопическими врагами, вызывающими такие болезни, как чума, проказа и туберкулёз, на протяжении тысячелетий. Где-то в X веке англосаксонские писцы составили несколько иногда сомнительных методов лечения в медицинский текст, известный как «Лечебник Бальда».

В 2015 году Харрисон и команда микробиологов и историков приготовили в лаборатории средство из «Лечебника Бальда» под названием «глазная мазь Бальда». Они смешали чеснок, лук, бычью желчь и вино в латунном сосуде, затем дали постоять девять дней. В лабораторных тестах «глазная мазь Бальда» продемонстрировала удивительно эффективную противомикробную активность как против Staphylococcus aureus, так и против его лекарственно-устойчивой формы — MRSA.

Что показало новое исследование

На этот раз учёные задались целью определить, как глазная мазь воздействует на патогены, измеряя, как снадобье изменяет экспрессию генов в бактериальных культурах. После обработки глазной мазью сотни генов S. aureus экспрессировались иначе, включая гены, связанные с составом клеточной мембраны и потенциалом вызывать заболевание.

Средство также повреждало бактериальные мембраны — возможно, смертельный манёвр. Кроме того, очень низкие концентрации глазной мази снижали способность S. aureus создавать устойчивые к антибиотикам колонии, называемые биоплёнками. Оно также подавляло коммуникацию бактериальных клеток, которую патогены используют для координации действий и усиления вредоносности.

Наконец, команда добавляла в культуры S. aureus и двух других патогенов возрастающие концентрации глазной мази или часто используемых антибиотиков, чтобы увидеть, как быстро развивается устойчивость. Через две недели микробы часто процветали, несмотря на воздействие в восемь–шестнадцать раз большего количества традиционного антибиотика, который в начале сдерживал их рост. Напротив, они могли выдерживать лишь незначительно более высокие концентрации глазной мази.

Что дальше

Харрисон говорит, что не ожидает, что люди начнут готовить собственные порции глазной мази для лечения инфекций. «Это было бы действительно непрактично, а также потенциально ненадёжно и опасно, потому что состав будет настолько переменным».

Вместо этого, говорит она, исследователи могли бы воспроизвести многопрофильную атаку глазной мази клинически подходящим способом с помощью лабораторно созданного коктейля, содержащего несколько активных ингредиентов снадобья. «Где-то там есть эта комбинация молекул, ответственная за большую часть эффекта, — так можем ли мы выяснить, что это за молекулы?»