Ny metode til bekæmpelse af antibiotikaresistens hos mikrober

Bakterier i biofilm er 1, 000 gange mere modstandsdygtig over for antibiotika, desinfektionsmidler, mekanisk behandling, og andre former for stress. En kemiker fra RUDN University foreslog en metode til at forhindre dannelsen af ​​biofilm og reducere bakteriers modstandsdygtighed over for antimikrobiel medicin. Dette kan være med til at øge effektiviteten af ​​antibakteriel behandling i fødevareindustrien, medicin, og landbrug. Artiklen blev publiceret i Naturkommunikation tidsskrift.

Bakterier, der er beskyttet af en biofilm, er mere modstandsdygtige over for antibiotika og andre negative miljøfaktorer, og denne resistens opbygges normalt hurtigere, end den moderne industri er i stand til at producere nye lægemidler. Sådanne bakterier omfatter salmonella, som er et stort problem for både medicin og fødevareindustrien. Forskere søger konstant efter nye tilgange, der kan hjælpe med at reducere modstandsniveauet i bakterier.

"Vores strategi har allerede vist sig at være vellykket mod dannelse af biofilm på titaniumimplantater, og vi arbejder i øjeblikket på at udvide dets anvendelighed til industri- og fødevareproduktion. Da virkningsmekanismen blev delvist belyst, vi har forudset potentialet i vores teknologi til at revolutionere måden at bekæmpe biofilmassocierede infektioner på. Vores fremtidige forskning vil have stor gavn af disse resultater, da resistensudvikling normalt udgør en stor trussel mod antimikrobielle stoffers succes, " sagde prof. Erik V. Van der Eycken, lederen af ​​Fælles Institut for Kemisk Forskning ved RUDN Universitet.

Strategien er baseret på at hæmme dannelsen af ​​bakterielle film. I løbet af studiet, holdet blandede to stammer af salmonella:en af ​​dem var i stand til at danne biofilm, og den anden var ikke. Derefter, hastigheden af ​​deres vækst blev sammenlignet. Tilsvarende væksthastigheden blev målt for den samme blanding af to stammer i nærvær af 5-aryl-2-aminomidazol, en inhibitor, der bremser filmdannelsen. Det viste sig, at de stammer, der ikke var i stand til at danne biofilm, forplantede sig mere intensivt og tvang andre stammer ud.

Holdet opdagede også, at salmonella ikke udviklede resistens mod biofilmhæmmere. Biofilm er ret gavnlige for bakterier:de celler, der ikke spilder deres ressourcer på at danne dem, begynder at dele sig mere aktivt. Hvis nogle bakterier i et medium er resistente over for en inhibitor, de deler sig langsommere og tvinges til sidst ud af kulturen, efterlader filmene, så andre bakterier kan trives på.

Ifølge holdet, andelen af ​​resistente stammer reduceret fra 12 % til 1 % på 16 dage efter inkubationen af ​​stammeblandingen med inhibitoren. Forskerne konkluderede, at resistente bakterier drives ud af deres kulturer, og at generel resistens mod inhibitorer ikke favoriseres af naturlig selektion.

Når produktionen af ​​biofilmmatrix hæmmes, det bliver sværere for celler at binde sig til overflader, og deres modtagelighed for antimikrobielle lægemidler øges. For eksempel, Salmonella-stammer danner biofilm både inden i og uden for en vært, hvilket gør dem svære at slippe af med ved hjælp af mekanisk behandling, desinfektionsmidler, antibiotika, eller værtens eget immunsystem. Den tilgang, som teamet har foreslået, kunne gøre kampen mod patogene mikroorganismer mere vellykket og samtidig forhindre udviklingen af ​​resistens.

Den nye metode vil øge effektiviteten af ​​antibakteriel terapi og hjælpe med at bekæmpe de mest udbredte biofilminfektioner i medicin, fødevareindustri, pharma, og landbrug.

Andre medlemmer af Erik V. Van der Eyckens team repræsenterede videnskabelige institutioner fra USA, Storbritannien, og Belgien.