Znajdź zawartość

Sepsa dotyka niemal 3 milionów noworodków rocznie i zabija 214 000 z nich. Badania obserwacyjne, przeprowadzone pod kierunkiem naukowców z University College London (UCL) wykazały, że wiele noworodków umiera z powodu sepsy, ponieważ stosowane do jej zwalczania antybiotyki tracą efektywność. Badania przeprowadzono w latach 2018–2020 na 3200 noworodkach u których wystąpiła sepsa. Naukowcy przyjrzeli się dzieciom z 19 szpitali w 11 krajach. Okazuje się, że wśród tych przypadków, gdzie zidentyfikowano patogen odpowiedzialny za sepsę, odsetek zgonów wynosił 18% i był powodowany w dużej mierze antybiotykoopornością. Tam, gdzie patogenu nie zidentyfikowano, odsetek zgonów wynosił 10%. W badaniach wzięło udział ponad 80 specjalistów z całego świata, a ich celem było udoskonalenie zaleceń WHO odnośnie leczenia sepsy u noworodków. Organizmy ewoluują, zmienia się lekooporność. Dlatego też zalecenia kliniczne dotyczące sepsy noworodków wymagają ciągłych zmian. Nasze zalecenia opierają się na najnowszych dowodach dobrej jakości i są znaczącym krokiem w kierunku poprawy metod leczenia, mówi doktor Wolfgang Stöhr z UCL. Podjęcie tych badań było bardzo ważne, gdyż pomagają nam one zrozumieć, jakie rodzaje infekcji dotyczą noworodków w szpitalach, jaki organizm je wywołuje, jakie leczenie jest stosowane i dlaczego rośnie liczba zgonów, dodaje doktor Manica Balasegaram, dyrektor w Global Antibiotic Research and Development Partnership (GARDP). Autorzy badań odnotowali olbrzymie różnice w odsetku zgonów pomiędzy poszczególnymi szpitalami. W poszczególnych placówkach umierało od 1,6% do 27,3% zarażonych sepsą noworodków. Wyższy odsetek zgonów zauważono w krajach o niskich i średnich dochodach. Badania prowadzono w szpitalach w Chinach, Bangladeszu, Brazylii, Wietnamie, Ugandzie, Grecji, Tajlandii, RPA, Włoszech, Indiach i Kenii. Jasno pokazały one, że wiele z nich to infekcje antybiotykooporne, szczególnie w krajach o niskich i średnich dochodach, które często zmagają się z niedoborem pielęgniarek, łóżek i przestrzeni. Ryzyko infekcji jest bardzo wysokie i większość z nich to infekcje antybiotykooporne. Jeśli antybiotyki nie zadziałają, dziecko często umiera. Potrzebna jest tutaj pilna zmiana. Potrzebujemy antybiotyków radzących sobie ze wszystkimi infekcjami bakteryjnymi, mówi profesor Sithembiso Velaphi, ordynator oddziału pediatrycznego w Chris Hani Baragwanath Academic Hospital w Johannesburgu. W badanych szpitalach do walki z sepsą wykorzystywano łącznie ponad 200 różnych połączeń antybiotyków i często je zmieniano z powodu oporności bakterii na leczenie. W wielu przypadkach lekarze byli zmuszeni użyć karbapenemów. To antybiotyki ostatniej szansy, co do których WHO zaleca używanie ich trudnych, szczególnych przypadkach po to, by nie zabrakło ich właśnie w takich szczególnych sytuacjach. Często jednak były to jedyne antybiotyki zdolne do zwalczenia infekcji. Antybiotyki ostatniej szansy były przepisywane w 15% zbadanych przypadków. Z kolei najczęściej identyfikowanym patogenem była Klebsiella pneumoniae, bakteria łączona z zakażeniami wewnątrzszpitalnymi. Obok niej sepsę często powodowały Acinetobacter spp.,  Staphylococcus aureus. Wymienione patogeny były często oporne na działanie antybiotyków. Na podstawie przeprowadzonych badań ich autorzy opracowali dwa narzędzia, które mogą być wykorzystywane na oddziałach opieki neonatologicznej. Pierwsze z nich to NeoSep Severity Score, bazujący na 10 objawach, który pozwala zidentyfikować dzieci szczególnie narażone na zgon, którymi należy zająć się w pierwszej kolejności. Drugi zaś, NeoSep Recovery Score, opierający się na tych samych objawach, za pomocą którego lekarze mogą zdecydować, czy należy rozszerzyć leczenie. Antybiotykooporność stanowi coraz większy problem dla całego świata. Niejednokrotnie już poruszaliśmy ten temat. « powrót do artykułu

Autorzy badań przedklinicznych informują o odkryciu nowej klasy leków, które mogą zwalczać antybiotykooporne szczepy Mycobacterium tuberculosis. Konieczne będą dalsze badania, ale niska dawka efektywna i wysokie bezpieczeństwo, jakie zauważyliśmy we wstępnych testach wskazują, że nowe leki mogą być realną alternatywą dla obecnie stosowanych metod walki z gruźlicą, mówi współautor badań doktor Ho-Yeon Song z Soonchunhyang University w Korei Południowej. Naukowcy przyjrzeli się wielu związkom roślinnym, poszukując wśród nich takich, które zwalczałyby M. tuberculosis. Z korzeni obojnika z gatunku Cynanchum atratum, który używany jest w chińskiej medycynie, wyizolowali związek o nazwie deoxypergularinine (DPG). W trakcie poprzednich badań wykazali, że hamował on działanie nie tylko zwykłego M. tuberculosis, ale również szczepów opornych na działanie leków. Dowiedli też, że połączenie tego związku ze standardowymi lekami zmniejszyło minimalne dawki leków potrzebnych do zwalczania szczepu H37Ra. Teraz naukowcy opracowali i przetestowali liczne analogi DPG. Zidentyfikowali całą klasę środków pochodnych (PP) zawierających w strukturze grupy fenantrenowe i pirolidynowe, które efektywnie zwalczają M. tuberculosis wykazując przy tym minimalną toksyczność dla komórek. Okazało się, że środki te są efektywne w niższych stężeniach niż obecnie stosowane leki. Mają więc większy potencjał zwalczania szczepów antybiotykoopornych. W ramach eksperymentów przez 4 tygodnie leczyli trzema pochodnymi – PP1S, PP2S i PP3S – szczury zainfekowane gruźlicą i wykazali skuteczność tych środków w porównaniu ze zwierzętami nieleczonymi. Ponadto dowiedli, że po 2 tygodniach podawania wysokich dawek i 4 tygodniach stosowania dawek średnich, u zwierząt nie wystąpiły skutki uboczne. Niezwykle istotnym odkryciem było spostrzeżenie, że wspomniane środki pochodne nie wpływają negatywnie na mikrobiom. Antybiotyki zwykle niszczą florę bakteryjną jelit. Tymczasem testowane środki miały minimalny wpływ na mikrobiom zwierząt. Uczeni przeprowadzili też badania in vitro, by sprawdzić, w jaki sposób badane środki zwalczają M. tuberculosis. Okazało się, że biorą one na cel gen PE-PGRS57, który występuje jedynie u tej bakterii. To wyjaśnia wysoką selektywność oraz skuteczność nowych leków. « powrót do artykułu

Dr Paweł Krzyżek z Katedry i Zakładu Mikrobiologii Uniwersytetu Medycznego im. Piastów Śląskich we Wrocławiu zbada, co powoduje antybiotykooporność Helicobacter pylori, a więc patogenu odgrywającego kluczową rolę w rozwoju stanów zapalnych żołądka, wrzodów żołądka i dwunastnicy, a także nowotworów żołądka. Ważną częścią projektu będzie analiza biofilmu. Jak podkreśla dr Krzyżek, rosnąca oporność H. pylori jest wynikiem niewłaściwego stosowania środków przeciwdrobnoustrojowych. Z drugiej strony do problemów związanych z leczeniem zakażeń tą bakterią przyczyniają się 1) jej zdolność do tworzenia biofilmu (wielokomórkowej struktury otoczonej grubą warstwą macierzy), 2) możliwość zmiany morfologii z typowej dla H. pylori formy spiralnej w mniej wrażliwą na antybiotyki formę sferyczną oraz 3) wydzielanie pęcherzyków błonowych, czyli struktur pozakomórkowych, które aktywnie usuwają substancje przeciwdrobnoustrojowe z wnętrza komórek i stabilizują architekturę biofilmu. W ramach swojego projektu dr Krzyżek chce prześledzić dynamikę zmian adaptacyjnych (przystosowawczych) szczepów H. pylori podczas ekspozycji na najważniejsze stosowane obecnie antybiotyki: klarytromycynę, metronidazol i lewofloksacynę. Na potrzeby badań naukowiec sformułował dwie hipotezy główne: 1) produkcja biofilmu przy wystawieniu na działanie antybiotyków jest intensywniejsza u szczepów wielolekoopornych H. pylori niż u szczepów wrażliwych lub z pojedynczą opornością; 2) wystawienie szczepów H. pylori na podprogowe stężenia antybiotyków przyczynia się do szeregu zmian przystosowawczych zależnych od użytego antybiotyku. W pierwszym etapie naukowiec będzie prowadził hodowle mikrobiologiczne i analizował tworzenie biofilmu w warunkach stacjonarnych. W kolejnym chce potwierdzić uzyskane wyniki w warunkach przepływowych. W tym celu zastosuje automatyczny system Bioflux; pozwoli on na badanie wzrostu bakteryjnego w warunkach kontrolowanego przepływu medium i antybiotyków. Co ważne, przypomina to warunki panujące w naszym organizmie. W tym miejscu warto nadmienić, że badania nad tworzeniem biofilmu przez H. pylori w warunkach przepływu medium mają charakter wysoce innowacyjny i po raz pierwszy na świecie zostały wykonane przez zespół badawczy pod moim kierownictwem - przypomniał dr Krzyżek. Zespół Krzyżka wykona analizy biofilmu stosując wiele selektywnych barwników, dzięki którym można będzie wizualizować poszczególne komponenty oraz przeprowadzi oceny jego parametrów fizycznych. Dzięki temu możliwa będzie ocena zmian zachodzących w biofilmie pod wpływem stresu powodowanego przez obecność antybiotyków. W kolejnym etapie badań zespół zajmie się oceną jakościowo-ilościową pęcherzyków błonowych. Badania te będą prowadzone we współpracy z zespołem doktor Rosselli Grande z Uniwersytetu „Gabriele d'Annunzio” we Włoszech. To jeden z dwóch zespołów na świecie, który specjalizuje się w tematyce pęcherzyków błonowych H. pylori. Głównym celem doktora Krzyżka jest poszerzenie wiedzy na temat mechanizmów adaptacyjnych H. pylori oraz nabywania antybiotykooporności przez ten patogen. Dzięki temu możliwe będzie opracowanie lepszych terapii do walki z tą bakterią. « powrót do artykułu

Superbakteria MRSA – gronkowiec złocisty oporny na metycylinę – to jedno z najpoważniejszych zagrożeń w systemie opieki zdrowotnej. Szczepy MRSA są oporne na wiele antybiotyków. U osób zdrowych wywołują zwykle problemy skórne. Jednak dla osób osłabionych mogą stanowić śmiertelne zagrożenie. MRSA wywołują wiele poważnych infekcji wewnątrzszpitalnych. To najbardziej znani przedstawiciele rozrastającej się rodziny „koszmarnych bakterii”. Pierwszy szczep MRSA zidentyfikowano w 1960 roku w Wielkiej Brytanii. W samej Europie powoduje obecnie około 171 000 poważnych infekcji rocznie. Dotychczas sądzono, że przyczyną pojawienia się superbakterii było używanie antybiotyków. Okazuje się jednak, że MRSA mogły pojawić się już 200 lat temu. A to potwierdza wnioski z przeprowadzonych przed 9 laty badań, których autorzy zauważyli, że antybiotykooporność może pojawić się bez kontaktu z antybiotykami. Międzynarodowy zespół naukowy, prowadzony przez specjalistów z University of Cambridge, znalazł dowody, że MRSA pojawił się w naturze już 200 lat temu, na długo zanim na masową skalę zaczęliśmy używać antybiotyków u ludzi i w hodowli zwierząt. Zdaniem naukowców oporność na antybiotyki pojawiła się u gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus), żyjącego na skórze jeży, na której żyły też grzyby z gatunku Trichophyton erinacei. Grzyby te wytwarzają własne antybiotyki. Na skórze jeży spotkały się więc dwa organizmy, które zaczęły toczyć walkę o przetrwanie. To gorzkie przypomnienie, że gdy używamy antybiotyków, powinniśmy robić to rozważnie. W naturze istnieją wielkie rezerwuary, w których mogą przetrwać bakterie oporne na antybiotyki. Z tych rezerwuarów jest bardzo krótka droga do zwierząt hodowlanych, a od nich do ludzi, mówi doktor Mark Homles, jeden z autorów artykułu Emergence of methicillin resistance predates the clinical use of antibiotics, w którym opisano wyniki badań. Zostały one przeprowadzone przez wielki zespół naukowy, w skład którego weszli specjaliści z Wielkiej Brytanii, Danii, Szwecji, Hiszpanii, Czech, Francji, Finlandii, Niemiec, USA i Szwajcarii. Badania postanowiono rozpocząć, kiedy okazało się, że wiele jeży w Danii i Szwecji jest nosicielami MRSA z genem mecC (mecC-MRSA). To jeden z genów dających bakterii oporność na antybiotyki. mecC-MRSA został po raz pierwszy odkryty u krów mlecznych, a następnie u ludzi, co sugerowało, że do pojawienia się opornego na metycylinę gronkowca złocistego doszło w wyniku powszechnego stosowania antybiotyków u zwierząt hodowlanych, a następnie bakteria przeszła na ludzi. Kolejne badania pokazały, że mecC-MRSA występuje u wielu innych gatunków zwierząt hodowlanych w całej Europie, ale nie tak często, jak u krów. To tylko potwierdziło przypuszczenia, co do źródła pochodzenia superbakterii. Jednak odkrycie szerokiego występowania meC-MRSA u jeży skłoniło naukowców do bliższego przyjrzenia się tej kwestii. Autorzy postawili więc hipotezę o naturalnym pochodzeniu MRSA, a wsparciem dla niej były badania przeprowadzone wcześniej w północno-zachodniej Europie i w Nowej Zelandii, z których wiemy, że skóra jeży jest często skolonizowana przez T. erinacei, który wytwarza substancję podobną do penicyliny. By sprawdzić hipotezę o naturalnym pochodzeniu MRSA, jej pojawieniu się u jeży i związku pomiędzy MRSA a T. erinacei, naukowcy przeprowadzili szczegółowe badania 244 próbek gronkowca złocistego (S. aureus) pobranych od jeży w Europie i Nowej Zelandii oraz 913 próbek S. aureus pochodzących z innych źródeł. Na tej podstawie spróbowali odtworzyć historię ewolucyjną, dynamikę rozprzestrzeniania się oraz potencjał zoonotyczny mecC-MRSA, czyli zdolność patogenu zwierzęcego do zarażenia ludzi. Badano też potencjał do wystąpienia naturalnej selekcji mecC-MRSA w kierunku antybiotykoopornosci w wyniku oddziaływania T. erinacei. Nasze badania wykazały, że jeże są naturalnym rezerwuarem zoonotycznych linii mecC-MRSA, którego pojawienie się poprzedza epokę antybiotyków. To przeczy powszechnie przyjętemu poglądowi, jakoby szeroka antybiotykooporność to fenomen współczesny, który jest napędzany przez wykorzystywanie antybiotyków w medycynie i weterynarii, czytamy w podsumowaniu badań. Wykazały one, na przykład, że w Danii mecC-MRSA występuje znacznie częściej u jeży niż u zwierząt hodowlanych, a liczba przypadków zakażeń w tym kraju jest niska. Ponadto większość linii mecC-MRSA brakuje genetycznych markerów adaptacji do infekowania ludzi i przeżuwaczy. Wyraźnym wyjątkiem jest tutaj linia CC425:B3.1, która w Anglii południowo-zachodniej przeszła z jeży na krowy mleczne. Przed naszymi badaniami uważano, że krowy mleczne są najbardziej prawdopodobnym rezerwuarem mecC-MRSA i głównym źródłem zoonozy u ludzi. [...] Obecne badania wskazują, że większość linii rozwojowych mecC-MRSA bierze swój początek u jeży, a krowy mleczne i inne zwierzęta hodowlane prawdopodobnie są pośrednikiem i wektorem zoonotycznych transmisji. « powrót do artykułu

Świat zmaga się z rosnącym kryzysem antybiotykooporności. Nadmierne używanie antybiotyków w medycynie, przemyśle spożywczym czy kosmetycznym, prowadzi do pojawiania się bakterii opornych na działanie antybiotyków. Przedostające się do środowiska antybiotyki, a w niektórych rzekach ich stężenie 300-krotnie przekracza bezpieczny poziom, wymuszają na patogenach ciągłą ewolucję w kierunku antybiotykooporności. Nawet w jelitach dzieci odkryto setki bakteryjnych genów antybiotykooporności. Bez nowych antybiotyków lub innych rozwiązań realny staje się scenariusz, w którym ludzie znowu zaczną umierać z powodu zwykłych zakażeń czy niegroźnych obecnie chorób. Jedną ze strategii spoza repertuaru środków chemicznych jest wykorzystanie metod fizycznych, jak światło ultrafioletowe, promieniowanie gamma czy ciepło. Metody są skuteczne w dezaktywowaniu patogenów, jednak prowadza do poważnych uszkodzeń tkanek, przez co nie mogą być stosowane w praktyce klinicznej. Dlatego też część naukowców zainteresowała się światłem widzialnym. W niskim natężeniu jest ono bezpieczne dla tkanek, a jednocześnie posiada zdolność dezaktywacji bakterii, wirusów i innych patogenów. Zajmujących się tym problemem specjalistów szczególnie interesują lasery femtosekundowe, emitujące ultrakrótkie impulsy światła, których czas trwania liczy się w femtosekundach (1 femtosekunda to 1/1 000 000 000 000 000 sekundy). Naukowcy z Washington University School of Medicine wykazali, że ultrakrótkie impulsy w zakresie światła widzialnego – o długości fali 415–425 nm – mogą być efektywną bronią przeciwko antybiotykoopornym bakteriom i ich przetrwalnikom. Naukowcy przetestowali laser na na metycylinoopornym gronkowcu złocistym (MRSA) oraz E. coli. Bakterie te są wysoce odporne na działanie licznych środków fizycznych i chemicznych. Laser testowano też na przetrwalnikach Bacillus cereus, które mogą powodować zatrucia pokarmowe i są w stanie przetrwać gotowanie. Testy wykazały, że laser dezaktywuje 99,9% bakterii poddanych jego działaniu. Naukowcy wyjaśniają, że przy pewnej mocy ich laser zaczyna dezaktywować wirusy. Po zwiększeniu mocy robi to samo z bakteriami. Jego światło pozostaje jednak bezpieczne dla ludzkich tkanek. Dopiero zwiększenie mocy o cały rząd wielkości zabija komórki. Zatem istnieje pewne okienko terapeutyczne, które pozwala na jego bezpieczne wykorzystanie. Ultrakrótkie impulsy laserowe dezaktywują patogeny, nie szkodząc ludzkim białkom i komórkom. Wyobraźmy sobie, że przed zamknięciem rany, operujący chirurg mógłby zdezynfekować ją za pomocą lasera. Myślę, że już wkrótce technologia ta może być wykorzystywana do dezynfekcji produktów biologicznych in vitro, a w niedalekiej przyszłości do dezynfekcji krwioobiegu. Pacjentów można by poddać dializie i jego krew przepuścić przez laserowe urządzenie ją dezynfekujące, mówi główny autor badań Shew-Wei Tsen. Tsen wraz z profesorem Samuelem Achilefu od lat badają zdolność ultrakrótkich impulsów laserowych do zabijania patogenów. Już wcześniej wykazali, że dezaktywują one wirusy i „zwykłe” bakterie. Teraz, we współpracy z profesor mikrobiologii Shelley Haydel z Arizona State University, rozszerzyli swoje badania na przetrwalniki oraz antybiotykooporne bakterie. Wirusy i bakterie zawierają gęsto upakowane struktury proteinowe. Laser dezaktywuje je wprowadzając te struktury w tak silne wibracje, że niektóre z wiązań w proteinach pękają. Taki pęknięty koniec stara się jak najszybciej z czymś połączyć i najczęściej łączy się z inną strukturą, niż ta, z którą był dotychczas powiązany. W ten sposób wewnątrz patogenu pojawiają się nieprawidłowe połączenia wewnątrz protein i pomiędzy nimi, co powoduje, że białka nie funkcjonują prawidłowo i patogen przestaje funkcjonować. Wszystko, co pochodzi od ludzi czy zwierząt może zostać zanieczyszczone patogenami. Wszelkie produkty krwiopochodne, zanim zostaną wprowadzone do organizmu pacjenta, są skanowane pod kątem obecności patogenów. Problem jednak w tym, że musimy wiedzieć, czego szukamy. Jeśli pojawiłby się nowy wirus krążący we krwi, jak np. miało to miejsce w latach 70. i 80. w przypadku wirusa HIV, to mógłby dostać się z takimi preparatami do krwioobiegu. Ultrakrótkie impulsy lasera to metoda, która pozwali upewnić się, że produkty krwiopochodne są wolne od patogenów. Zarówno tych znanych, jak i nieznanych, mówi Tsen. Więcej na temat badań grupy Tsena przeczytamy na łamach Journal Biophotonic. « powrót do artykułu

Przeciętne 12-miesięczne dziecko w Danii ma w swojej florze jelitowej kilkaset genów antybiotykooporności, odkryli naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze. Obecność części tych genów można przypisać antybiotykom spożywanym przez matkę w czasie ciąży. Każdego roku antybiotykooporne bakterie zabijają na całym świecie około 700 000 osób. WHO ostrzega, że w nadchodzących dekadach liczba ta zwiększy się wielokrotnie. Problem narastającej antybiotykooporności – powodowany przez nadmierne spożycie antybiotyków oraz przez masowe stosowanie ich w hodowli zwierząt – grozi nam poważnym kryzysem zdrowotnym. Już w przeszłości pisaliśmy o problemie „koszmarnych bakterii” czy o niezwykle wysokim zanieczyszczeniu rzek antybiotykami. Duńczycy przebadali próbki kału 662 dzieci w wieku 12 miesięcy. Znaleźli w nich 409 różnych genów lekooporności, zapewniających bakteriom oporność na 34 rodzaje antybiotyków. Ponadto 167 z tych genów dawało oporność na wiele typów antybiotyków, w tym też i takich, które WHO uznaje za „krytycznie ważne”, gdyż powinny być w stanie leczyć poważne choroby w przyszłości. To dzwonek alarmowy. Już 12-miesięczne dzieci mają w organizmach bakterie, które są oporne na bardzo istotne klasy antybiotyków. Ludzie spożywają coraz więcej antybiotyków, przez co nowe antybiotykooporne bakterie coraz bardziej się rozpowszechniają. Kiedyś może się okazać, że nie będziemy w stanie leczyć zapalenia płuc czy zatruć pokarmowych, ostrzega główny autor badań profesor Søren Sørensen z Wydziału Biologii Uniwersytetu w Kopenhadze. Bardzo ważnym czynnikiem decydującym o liczbie lekoopornych genów w jelitach dzieci jest spożywanie przez matkę antybiotyków w czasie ciąży oraz to, czy samo dziecko otrzymywało antybiotyki w miesiącach poprzedzających pobranie próbki. Odkryliśmy bardzo silną korelację pomiędzy przyjmowaniem antybiotyków przez matkę w czasie ciąży oraz przejmowanie antybiotyków przez dziecko, a obecnością antybiotykoopornych genów w kale. Wydaje się jednak, że w grę wchodzą też tutaj inne czynniki, mówi Xuan Ji Li. Zauważono też związek pomiędzy dobrze rozwiniętym mikrobiomem, a liczbą antybiotykoopornych genów. U dzieci posiadających dobrze rozwinięty mikrobiom liczba takich genów była mniejsza. Z innych badań zaś wiemy, że mikrobiom jest powiązany z ryzykiem wystąpienia astmy w późniejszym życiu. Bardzo ważnym odkryciem było spostrzeżenie, że Escherichia coli, powszechnie obecna w jelitach, wydaje się tym patogenem, który w największym stopniu zbiera – i być może udostępnia innym bakteriom – geny lekooporności. To daje nam lepsze rozumienie antybiotykooporności, gdyż wskazuje, które bakterie działają jako gromadzące i potencjalnie rozpowszechniające geny lekooporności. Wiedzieliśmy, że bakterie potrafią dzielić się opornością na antybiotyki, a teraz wiemy, że warto szczególną uwagę przywiązać do E. coli, dodaje Ji Li. Wyniki badań opublikowano na łamach pisma Cell Host & Microbe. « powrót do artykułu

Na szwedzkim Uniwersytecie Technologicznym Chalmersa powstał nowy materiał, który zapobiega infekcjom ran. To specjalny hydrożel, skuteczny przeciwko wszystkim typom bakterii, w tym lekoopornym. Jego opracowanie może przyczynić się do lepszej walki z antybiotykoopornymi bakteriami, które stanowią coraz bardziej poważny problem. Po przetestowaniu naszego hydrożelu na różnych typach bakterii, zaobserwowaliśmy, że jest on wysoce efektywny, również przeciwko bakteriom, które stały się oporne na antybiotyki, mówi profesor Martin Andersson. Substancją aktywną w mikrożelu są peptydy, niewielkie proteiny, które występują naturalnie w układzie odpornościowym. "Ryzyko, że bakterie rozwiną oporność na te peptydy jest bardzo małe, gdyż atakują one najbardziej zewnętrzną błonę bakterii. To powód, dla którego się nimi zainteresowaliśmy", stwierdza Andersson. Naukowcy od dawna próbowali wykorzystać te peptydy, jednak dotychczas bez powodzenia. Problem w tym, że po kontakcie z płynami organizmu, np. z krwią, bardzo szybko ulegają one rozpadowi. Szwedzcy naukowcy uwięzili te peptydy w specjalnym hydrożelu, który je chroni. To bardzo obiecujący materiał. Jest nieszkodliwy dla komórek, łagodny dla skóry. Z naszych badań wynika, że przyłączone do niego peptydy ulegają znacznie wolniejszej degeneracji niż normalnie, stwierdza doktorant Edvin Blomstrand z Wydziału Chemii i Inżynierii Chemicznej. Spodziewaliśmy się dobrych wyników, ale ten materiał naprawdę pozytywnie nas zaskoczył, dodaje Andersson. Komercjalizacją wynalazku zajmie się firma Amferia AB, której Andersson jest założycielem. Obecnie w wielu krajach Europy trwają testy kliniczne żelu. Badana jest też jego przydatność w weterynarii. Najprawdopodobniej będzie on stosowany w formie opatrunku. Niewykluczone, że na rynek trafi już w przyszłym roku. « powrót do artykułu

Jednym z największych zagrożeń zdrowotnych dla ludzkości jest coraz powszechniejsza antybiotykooporność. Nadmiar antybiotyków, zarówno tych przepisywanych przez lekarzy, jak i stosowanych w hodowli zwierząt czy środkach higienicznych, prowadzi do pojawiania się coraz groźniejszych opornych na leczenie szczepów bakterii. Specjaliści obawiają się, że ludzie znowu zaczną umierać na choroby, które obecnie są uleczalne. Istnieje pilna potrzeba znalezienia nowych antybiotyków działających przede wszystkim na wielolekooporne bakterie gram-ujemne. Dlatego też naukowcy coraz częściej szukają pomocy w niekonwencjonalnych źródłach, w tym w medycynie ludowej. Na łamach MDPI Applied Microbiology ukazał się artykuł, którego autorzy informują, że dzięki irlandzkiej medycynie ludowej odkryli w glebie organizmy wytwarzające skuteczne antybiotyki. Doniesienie takie przeczy jednocześnie rozpowszechnionemu przekonaniu o wyczerpaniu się naturalnych źródeł skutecznych antybiotyków. Naukowcy z Ulster University pracujący pod kierunkiem doktora Gerry'ego A. Quinna wykazali, że używana w dawnej medycynie ludowej ziemia z West Fermanagh zawiera wiele gatunków mikroorganizmów wytwarzających antybiotyki. Obszar ten, na którym znajdują się liczne jaskinie, mokradła i alkaliczne gleby trawiaste nosi liczne ślady neolitycznego osadnictwa. Już wcześniej ten sam zespół naukowy zidentyfikował w West Fermanagh nieznany szczep bakterii, który skutecznie zwalcza cztery z sześciu najgroźniejszych antybiotykoopornych patogenów szpitalnych, w tym MRSA (metycylinooporny gronkowiec złocisty). Uczeni z Ulsteru skupili się tym razem z na innym obszarze West Fermanagh, który również ma alkaliczną glebę, powiązaną z medycyną ludową. Fakt, że tradycyjna medycyna jest obecna w wielu opowieściach ludowych, zachęcił nas do sprawdzenia innych obszarów pod kątem występowania mikroorganizmów wytwarzających antybiotyki, mówi doktor Paul Facey ze Swansea University. Okazało się, że gleba w nowo zbadanych miejscach wykazuje jeszcze szersze działanie przeciwko mikroorganizmom, niż gleba wcześniej badana. Dzięki sekwencjonowaniu DNA udało się wyodrębnić zamieszkujące ją organizmy. Odkryto w ten sposób nieznane dotychczas gatunki bakterii, o których informacje umieszczono w amerykańskiej bazie narodowej tego typu mikroorganizmów. Badania przeprowadzone przez Quinna i jego kolegów wykazały, że nowo odkryta bakteria Streptomyces sp. CJ13 powstrzymuje wzrost licznych wieloopornych organizmów. Wpływa ona hamująco na wzrost takich patogenów jak m.in. Pseudomonas aeruginosa, rozpowszechnionej oportunistycznej bakterii gram-ujemnej wywołującej chroniczne infekcje płuc u osób cierpiących na mukowiscydozę, MRSA - odpowiedzialnej za liczne infekcje ran czy na drożdże z rodzaju Candida. Sprawdziliśmy też wpływ temperatury i przechowywania na stabilność inhibitora Streptomyces sp. CJ13 obecnego w podłożu, informują autorzy badań. Okazało się, że w agarze, na którym hodowano bakterie, aktywność antybiotyku utrzymywała się przez 11 miesięcy w temperaturach od 4 do 10 stopni Celsjusza. Spadła ona w tym czasie o 40%. Jeden z członków zespołu badawczego, doktor Hamid Bakshi przypomniał, że bakterie Streptomyces są z powodzeniem wykorzystywane w onkologii i terapiach antywirusowych. Biorąc to pod uwagę naukowcy wiążą ze Streptomyces sp. CJ13 olbrzymie nadzieje. Takie odkrycia jak to opisywane powyżej są niezwykle istotne, gdyż od kilkudziesięciu lat mamy do czynienia z zastojem w dziedzinie opracowywania nowych antybiotyków. « powrót do artykułu

Wykorzystywana w średniowieczu mikstura - balsam oczny Balda (ang. Bald's eyesalve) - może znaleźć zastosowanie we współczesnej terapii. Naukowcy z Uniwersytetu w Warwick wykazali, że jest on skuteczny wobec szeregu patogenów Gram-dodatnich i Gram-ujemnych w hodowlach planktonowych, a także wobec 5 bakterii hodowanych w formie biofilmu. Bald's eyesalve opisano w staroangielskim (IX-w.) podręczniku medycznym Bald's Leechbook (zwanym także Medicinale Anglicum). Miksturę stosowano na jęczmień - torbielowatą infekcję powieki. Przyrządzano ją z czosnku, dodatkowej rośliny z rodzaju Allium (czosnek), np. cebuli lub pora, wina i krowich kwasów żółciowych. Zgodnie z recepturą, po zmieszaniu, a przed użyciem składniki muszą stać przez 9 nocy w mosiężnym naczyniu. Pięć lat temu naukowcy z Uniwersytetu w Nottingham wykorzystali Bald's eyesalve do walki z metycylinoopornym gronkowcem złocistym (MRSA). Opierając się na ich badaniach, zespół z Warwick ustalił, że Bald's eyesalve wykazuje obiecujące działanie antybakteryjne i tylko w niewielkim stopniu szkodzi ludzkim komórkom. Mikstura była skuteczna przeciw szeregowi bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych w hodowlach planktonowych. Aktywność utrzymywała się także przeciwko 5 bakteriom hodowanym w postaci biofilmu: 1) Acinetobacter baumannii, 2) Stenotrophomonas maltophilia, 3) gronkowcowi złocistemu (Staphylococcus aureus), 4) Staphylococcus epidermidis i 5) Streptococcus pyogenes. Bakterie te można znaleźć w biofilmach infekujących cukrzycowe owrzodzenie stopy (tutaj zaś, jak wiadomo, sporym problemem może być lekooporność). Jak wyjaśniają naukowcy, w skład balsamu ocznego Balda wchodzi czosnek, a ten zawiera allicynę (fitoncyd o działaniu bakteriobójczym). W ten sposób można by wyjaśnić aktywność mikstury wobec hodowli planktonowych. Sam czosnek nie wykazuje jednak aktywności wobec biofilmów, dlatego antybiofilmowego działania Bald's eyesalve nie da się przypisać pojedynczemu składnikowi. By osiągnąć pełną aktywność, konieczne jest ich połączenie. Wykazaliśmy, że średniowieczna mikstura przygotowywana z cebuli, wina i kwasów żółciowych może zabić całą gamę problematycznych bakterii, hodowanych zarówno w formie planktonowej, jak i biofilmu. Ponieważ mikstura nie powoduje większych uszkodzeń ludzkich komórek i nie szkodzi myszom, potencjalnie moglibyśmy opracować z tego środka bezpieczny i skuteczny lek antybakteryjny - podkreśla dr Freya Harrison. Większość wykorzystywanych współcześnie antybiotyków pochodzi od naturalnych substancji, ale nasze badania unaoczniają, że pod kątem terapii zakażeń związanych z biofilmem należy eksplorować nie tylko pojedyncze związki, ale i mieszaniny naturalnych produktów. Szczegółowe wyniki badań opublikowano w piśmie Scientific Reports. « powrót do artykułu

Bakteria Stenotrophomonas maltophilia naturalnie występuje w ekosystemie w otoczeniu człowieka. Do niedawna była uważana za nie sprawiającą większych problemów. Teraz okazuje się, że jest to coraz bardziej rozpowszechniony wieloantybiotykooporny patogen powodujący ciężkie infekcje układu oddechowego. S. maltophilia stała się, obok gronkowca złocistego czy E. coli, jednym z najgroźniejszych patogenów powodujących zakażenia szpitalne. Bakteria ta jest szczególnie niebezpieczna dla pacjentów z osłabionym układem odpornościowym lub leczonym z powodu stanu zapalnego układu oddechowego. Może ona zaatakować każdy organ, jednak najczęściej dochodzi do infekcji układu oddechowego, bakteremii oraz infekcji wywołanych przez użycie cewnika. Jako, że to stosunkowo nowe, bardzo poważne i coraz bardziej rozpowszechnione zagrożenie, konieczne jest lepsze zrozumie wirulencji tego patogenu oraz jego lokalnej i globalnej transmisji. Międzynarodowa grupa naukowa pracująca pod nadzorem niemieckiego Centrum Badawczego w Borstel (Forschungszentrum Borstel – Leibniz Lungenzentrum), przeprowadziła pierwsze badania światowego drzewa filogenetycznego S. maltophilia. Naukowcy z ośmiu krajów odkryli, że w 22 krajach istnieją 23 linie S. maltophilia o różnym stopniu rozpowszechnienia, z których większość zawiera szczepy o każdym możliwym stopniu wirulencji. Jedna z tych linii jest obecna na całym świecie i zawiera największą liczbą szczepów infekujących ludzi. Chodzi tutaj o linię Sm6. Stwierdzono w niej istnienie kluczowych genów zwiększających wirulencję i odporność na działanie antybiotyków. To sugeruje, że specyficzna konfiguracja genetyczna może ułatwiać rozpowszechnianie się różnych podtypów S. maltophilia w środowisku szpitalnym, mówi główny autor badań, Matthias Gröschel. Analiza sposobu przenoszenia się bakterii ujawniła, że w szpitalach na przestrzeni zaledwie dni i tygodni mogą rozpowszechniać się blisko spokrewnione szczepy. Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Nature Communications. « powrót do artykułu

Algorytmy do maszynowego uczenia się pozwoliły specjalistom z MIT zidentyfikować nowe potężne antybiotyki. Podczas testów laboratoryjnych nowe związki zabiły jedne z najtrudniejszych w zwalczaniu bakterii chorobotwórczych, w tym szczepy oporne na działanie wszystkich znanych antybiotyków. Jakby tego było mało, umożliwiły one zwalczenie infekcji w dwóch różnych mysich modelach chorób. Naukowcy wykorzystali model komputerowy, który pozwala na przeanalizowanie w ciągu zaledwie kilku dni działania setek milionów związków chemicznych. Taka analiza pozwala na wybór do dalszych badań najbardziej obiecujących środków. Uczeni szukają związków, które zabijają bakterie w inny sposób, niż obecnie znane antybiotyki. Chcieliśmy stworzyć platformę, która pozwoliłaby nam na wykorzystanie sztucznej inteligencji do zapoczątkowania nowej epoki w odkrywaniu antybiotyków. Dzięki takiemu podejściu natrafiliśmy na zadziwiającą molekułę, która jest jednym z najpotężniejszych znanych antybiotyków, mówi profesor James Collins z MIT. Przy okazji zidentyfikowano wiele innych obiecujących kandydatów na antybiotyki. Substancje te dopiero będą testowane. Uczeni uważają, że ich model można wykorzystać również do projektowania nowych leków. Model maszynowego uczenia się pozwala nam masowo badać związki chemiczne. Przeprowadzenie takich badań w laboratorium byłoby niemożliwe ze względu na koszty, dodaje Regina Barzilay z Computer Science and Artificial Intelligencje Laboratory (CSAIL) na MIT. Przez ostatnich kilkadziesiąt lat wynaleziono niewiele nowych antybiotyków, a większość z tych nowych to lekko istniejące wersje wcześniej istniejących. Obecnie wykorzystywane metody badania związków chemicznych pod kątem ich przydatności do produkcji antybiotyków są niezwykle kosztowne, wymagają dużo czasu i zwykle pozwalają zbadać wąską grupę mało zróżnicowanych środków. Stoimy w obliczu rosnącej antybiotykooporności. Z jednej strony problem ten spowodowany jest coraz większą liczbą antybiotykoopornych patogenów, a z drugiej – powolnym postępem na tym polu, mówi Collins. Coraz częściej pojawiają się głosy, że ludzie mogą zacząć umierać na choroby zakaźne, na które nie umierali od dziesięcioleci. Dlatego też niezwykle pilnym zadaniem jest znalezienie nowych antybiotyków. Niedawno informowaliśmy o odkryciu antybiotyków, które zabijają bakterie w niespotykany dotąd sposób. Pomysł wykorzystania komputerów do identyfikowania potencjalnych antybiotyków nie jest nowy, dotychczas jednak obliczenia takie były albo niezwykle czasochłonne, albo niedokładne. Nowe sieci neuronowe znacznie skracają czas obliczeń. Naukowcy z MIT dostosowali swój model obliczeniowy tak, by poszukiwał związków chemicznych mogących być zabójczymi dla E. coli. Swój model trenowali na około 2500 molekuł, w tym na około 1700 lekach zatwierdzonych przez FDA i około 800 naturalnych produktach o zróżnicowanych strukturach i działaniu. Po zakończonym treningu sieć neuronowa została przetestowana na należącej do Broad Institute bazie Drug Repository Hub, która zawiera około 6000 związków. Algorytm znalazł tam molekułę, która miała strukturę inną od wszystkich istniejących antybiotyków i o której sądził, że będzie wykazywała silne działanie antybakteryjne. Naukowcy najpierw poddali tę molekułę badaniom za pomocą innego modelu maszynowego i stwierdzili, że prawdopodobnie jest ona mało toksyczna dla ludzi. Halicyna, bo tak nazwano tę molekułę, była w przeszłości badana pod kątem jej przydatności w leczeniu cukrzycy. Teraz naukowcy przetestowali ją na dziesiątkach szczepów bakterii pobranych od ludzi. Okazało się, że zabija ona wiele antybiotykoopornych patogenów, w tym Clostridium difficile, Acinetobacter bumannii czy Mycobacterium turebculosis. Jedynym patogenem, który oparł się jej działaniu była Pseudomonas aeruginosa, powodująca trudne w leczeniu choroby płuc. Po pomyślnych testach in vitro rozpoczęto badania na zwierzętach. Halicynę użyto do leczenia myszy zarażonej wcześniej opornym na działanie wszystkich znanych antybiotyków szczepem A. baumannii. Halicyna w ciągu 24 godzin zwalczyła infekcję u zwierząt. Wstępne badania sugerują, że nowy antybiotyk działa poprzez zaburzanie u bakterii możliwości utrzymania gradientu elektrochemicznego w błonie komórkowej. Gradient ten jest niezbędny m.in. do wytwarzania molekuły ATP, niezbędnego nośnika energii. Bakterie pozbawione ATP giną. Naukowcy uważają, że bakteriom będzie bardzo trudno nabyć oporność na taki sposób działania antybiotyku. Podczas obecnych badań uczeni stwierdzili, że w ciągu 30 dni leczenia u E. coli w ogóle nie rozwinęła się oporność na halicynę. Tymczasem np. oporność na cyprofloksacynę zaczyna się u E. coli rozwijać w ciągu 1-3 dni od podania, a po 30 dniach bakteria jest 200-krotnie bardziej oporn działanie tego środka. Po zidentyfikowaniu halicyny naukowcy wykorzystali swój model do przeanalizowania ponad 100 milionów molekuł wybranych z bazy ZINC15, w której znajduje się około 1,5 miliarda molekuł. Analiza trwała trzy doby, a sztuczna inteligencja znalazła 23 molekuły, które są niepodobne do żadnego istniejącego antybiotyku i nie powinny być toksyczne dla ludzi. Podczas testów in vitro stwierdzono, że 8 z tych molekuł wykazuje właściwości antybakteryjne, z czego 2 są szczególnie silne. Uczeni planują dalsze badania tych molekuł oraz analizę pozostałych związków z ZINC15. Naukowcy planują dalsze udoskonalanie swojego modelu. Chcą np. by poszukiwał on związków zdolnych do zabicia konkretnego gatunku bakterii, a oszczędzenia bakterii korzystnych dla ludzi. « powrót do artykułu

Australijskie mewy są nosicielkami superbakterii opornych na antybiotyki. Naukowcy z Murdoch University w Perth, którzy kierowali badaniami, obawiają się, że patogeny mogą się rozprzestrzenić na ludzi i zwierzęta hodowlane oraz domowe. Zespół ustalił, że wśród mew czerwonodziobych u ponad 20% występuje nosicielstwo lekoopornych pałeczek okrężnicy (Escherichia coli); E. coli wywołują zakażenia układu moczowego, sepsę czy zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych. Odkryliśmy, że niezależnie od stanu, dla populacji australijskich mew charakterystyczne jest nosicielstwo superbakterii (bakterii opornych na związki antydrobnoustrojowe), które wywołują choroby u ludzi - opowiada dr Sam Abraham. Mark O'Dea, wirusolog weterynaryjny z Murdoch University, dodaje, że dzieci są narażone na kontakt z tymi patogenami, jeśli po zabawie na trawie czy skałach, na których przebywały mewy, dotykają ust albo jedzą. Ryzyko można jednak wyeliminować, myjąc ręce. Pojedyncze badane przez Australijczyków mewie odchody zawierały mikroorganizmy oporne na leki ostatniej nadziei, takie jak karbapenemy. Jeden ptak z plaży Cottesloe w Perth był nosicielem patogenów opornych na kolistynę (wcześniej w Australii nie odnotowano tego zjawiska). Rzecznik federalnego wydziału zdrowia powiedział, że dotąd mewy nie były częścią programu monitoringu lekooporności, ponieważ nie określono ryzyka transmisji z tych ptaków na ludzi. Antybiotykooporne bakterie wykrywano u mew i innych ptaków z różnych krajów. W niektórych przypadkach pojawiały się sugestie związane z zarażaniem się przez ptaki po spożyciu ludzkich odpadów domowych. Badanie, w ramach którego w latach 2015-17 zbadano odchody 562 mew czerwonodziobych z gęsto zasiedlonych regionów przybrzeżnych, ukazało się właśnie w Journal of Antimicrobial Chemotherapy. Okazało się, że szeroko rozpowszechniona jest oporność izolatów E. coli na cefalosporyny o szerokim zakresie (21,7%) oraz fluorochinolony (23,8%). Typowo mewy żerują na morzu. Osobniki, które żyją jednak w miastach, zarażają się superbakteriami, żywiąc się resztkami z wysypisk oraz przez kontakt ze zużytymi wkładkami higienicznymi czy pieluchami - podsumowuje Abraham. « powrót do artykułu

Stężenie antybiotyków w niektórych rzekach aż 300-krotnie przekracza bezpieczne poziomy, odkryli naukowcy, którzy dokonali pierwszego globalnego studium na ten temat. Naukowcy przyjrzeli się rzekom w 72 krajach na 6 kontynentach i szukali w nich 14 najczęściej stosowanych antybiotyków. Okazało się, że występują one w 65% monitorowanych miejsc. Największe przekroczenie norm dotyczyło metronidazolu, leku stosowanego przeciwko różnego typu infekcjom, w tym infekcjom skóry i jamy ustnej. W jednej z rzek Bangladeszu jego stężenie było o 300 razy większe niż poziom uznawany za bezpieczny. Ogólnie w Bangladeszu można mówić o tragicznej sytuacji. O ile bowiem np. w Tamizie najwyższa zanotowana koncentracja wszystkich antybiotyków wynosiła 233 nanogramy na litr, to w Bangladeszu była 170-krotnie wyższa. Najbardziej rozpowszechnionym antybiotykiem okazał się trimetoprym, który znaleziono w 307 z 711 monitorowanych miejsc. Jest on głównie wykorzystywany przy leczeniu infekcji dróg moczowych. Z kolei antybiotykiem, w przypadku którego najczęściej notowano przekroczenie bezpiecznych poziomów jest cyprofloksacyna. Badacze z University of York, którzy monitorowali rzeki, jako bezpieczne przyjęli poziomy opracowane ostatnio przez organizację AMR Industry Alliance. Uznaje ona, że – w zależności od antybiotyku – bezpieczny poziom może wahać się od 20 do 32 000 nanogramów na litr. Do przekroczenia poziomów bezpieczeństwa najczęściej dochodziło w rzekach Azji i Afryki, jednak i w Europie i obu Amerykach notowano wysokie poziom, co pokazuje, że zanieczyszczenie antybiotykami to problem globalny. Największe zanieczyszczenie tymi substancjami występuje w Bangladeszu, Kenii, Ghanie, Pakistanie i Nigerii. W Europie najbardziej zanieszyczone było jedno z monitorowanych miejsc w Austrii. Zwykle miejsca największych zanieczyszczeń znajdowały się blisko oczyszczalni ścieków, miejsc zrzucania ścieków oraz w pobliżu niestabilnych politycznie regionów, na przykład przy granicy Izraela z Autonomią Palestyńską. Doktor John Wilkinson zauważa, że dotychczas większość tego typu badań prowadzono w Europie, Ameryce Północnej i w Chinach, a zwykle poszukiwano kilku antybiotyków. Dopiero teraz można mówić, że mamy pewien zarys skali problemu. Zanieczyszczenie rzek antybiotykami to nie tylko problem dla środowiska naturalnego. Rzeki są źródłem wody pitnej dla ludzi i zwierząt, dostarczają wodę dla rolnictwa. Antybiotyki je zanieczyszczające w końcu trafiają do naszych organizmów i przyczyniają się do rosnącego problemu z antybiotykoopornością. Przez nią zaś coraz więcej chorób zakaźnych staje się opornych na dostępne leki i coraz bardziej realny staje się scenariusz, że ludzie będą umierali na choroby, które jeszcze kilkadziesiąt lat temu były łatwe w leczeniu. « powrót do artykułu

W Center for Infection and Immunity (CII) na Columbia University powstała pierwsza platforma diagnostyczna, która pozwala na jednoczesne wykrywanie wszystkich znanych ludzkich patogenów bakteryjnych oraz ich wirulencji i oporności na działanie antybiotyków. Po zatwierdzeniu do użytku klinicznego platforma BacCapSeq zapewni lekarzom potężne narzędzie do szybkiego i precyzyjnego analizowania próbki pod kątem wszystkich znanych patogenów, w tym takich, powodujących sepsę, która jest trzecią przyczyną śmierci w USA. Platforma ta jest 1000-krotnie bardziej czuła niż tradycyjne testy, poziom wiarygodności jest podobny do testów wyspecjalizowanych w poszukiwaniu jednej konkretnej bakterii, mówi główna autorka badań doktor Orchid M. Allicock. Na wynik testów stosowanych obecnie w przypadku sepsy, trzeba czekać nawet trzy dni, a nawet dłużej jeśli chcemy uzyskać informację o antybiotykooporności. W oczekiwaniu na wynik lekarze zwykle przepisują pacjentom antybiotyki o szerokim spektrum działania. Ta praktyka przyczynia się jednak do wzrostu antybiotykooporności. W przypadku BacCapSeq na wynik analogicznych badań, wraz z informację o antybiotykooporności, trzeba czekać niecałe 3 doby (70 godzin), jednak autorzy testu twierdzą, że tempo jego pracy będzie rosło wraz ze wzrostem wydajności komputerów. Test BacCapSeq zawiera 4,2 miliona próbek genetycznych, pozwalających na wykrycie wszystkich 307 patogenicznych bakterii, korzysta też z biomarkerów określających antybiotykooporność i wirulencję. Najbardziej zaawansowane z obecnie dostępnych testów pozwalają na jednoczesne wykrycie do 19 bakterii, a żaden z nich nie daje możliwości oceny wirulencji i antybiotykooporności. BacCapSeq to uzupełnienie VirCapSec, podobnego testu wykrywającego wszystkie infekcje wirusowe. CII pracuje obecnie nad testem na infekcje grzybicze. « powrót do artykułu

Naukowcy zwykle sądzą, że łączenie więcej niż dwóch leków w celu zwalczania bakterii nie jest wskazane. Rozpowszechniona teoria mówi, że połączenie więcej niż trzech leków nie da tak dużych korzyści, by takie działanie miało sens lub też, że interakcje pomiędzy lekami będą na tyle duże, że zniweczą wszelkie korzyści z połączenia. Tymczasem naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) znaleźli tysiące kombinacji czterech i pięciu antybiotyków, które po połączeniu są znacznie bardziej efektywne niż przewidują teorie. Odkrycie to może być ważnym krokiem w kierunku walki z bakteriami, szczególnie istotnym w czasach, gdy powszechnie rośnie antybiotykooporność. Tradycyjnie używa się jednego leku, może dwóch. My oferujemy bardzo obiecującą alternatywę. Nie powinniśmy ograniczać się do jednego czy dwóch antybiotyków. Sądzimy, że co najmniej kilkanaście z odkrytych przez nas połączeń będzie działało znacznie lepiej niż istniejące antybiotyki, mówi profesor ekologii i biologii ewolucyjnej Pamela Yeh z UCLA. Naukowcy, którzy pracowali z ośmioma antybiotykami, stworzyli wszystkie możliwe połączenia czterech i pięciu leków w różnych dawkach. Otrzymali 18 278 kombinacji, które testowali przeciwko E. coli. Wśród połączeń czterech leków było 1676 takich, które dały lepsze wyniki niż spodziewane, wśród połączeń 5 leków aż 6443 było bardziej efektywnych niż oczekiwane. Byłem całkowicie zaskoczony tym, jak bardzo wzrosła liczba skutecznych połączeń, gdy zwiększyliśmy liczbę lekarstw. Wielu specjalistów uważa, że wiedzą, w jaki sposób dochodzi do interakcji pomiędzy lekami. Jednak tak naprawdę nie wiedzą tego, mówi profesor Van Savage. Część z badanych połączeń była bardziej efektywna, gdyż wchodzące w ich skład leki w różny sposób atakują E. coli. Osiem wspomnianych antybiotyków wykorzystywało sześć różnych metod zwalczania bakterii. Niektóre leki atakują ścianę komórkową, inne DNA. To jak atakowanie zamku. Połączenie różnych metod może być bardziej skuteczne niż jeden sposób, dodaje uczony. W obliczu rosnącej antybiotykooporności i realnego zagrożenia, że sytuacja powróci do tej sprzed epoki antybiotyków, wykorzystanie skutecznych połączeń leków jest bardzo potrzebne. Te badania przyspieszą testy na ludziach, stwierdził Michael Kurilla, szef Division of Clinical Innovation w Narodowych Instytutach Zdrowia. Autorzy wspomnianych badań tworzą właśnie otwartoźródłowe oprogramowanie, które pozwoli innym grupom badaczy prowadzić podobne analizy i udostępniać wyniki. « powrót do artykułu

Na UW powstaje system do detekcji genów, które powodują oporność bakterii na antybiotyki. Naukowcy mają w planie udostępnienie go lekarzom, aby mogli możliwie szybko pozyskiwać informacje, które typy antybiotyków będą najbardziej skuteczne w leczeniu konkretnych przypadków, a których leków należy unikać. Doktoranci z Zakładu Genetyki Bakterii na Wydziale Biologii Uniwersytetu Warszawskiego – Mikołaj Dziurzyński, Przemysław Decewicz i Adrian Górecki – opracowali system detekcji genów oporności na antybiotyki w próbkach środowiskowych oraz materiale klinicznym. Co to oznacza w praktyce? Zapewniający szybkie i wiarygodne wyniki, a zarazem tani do wdrożenia system dostarczy lekarzom informacji, jaki lek antybakteryjny zastosować w danym przypadku u konkretnego pacjenta, bez ryzyka, że antybiotyk nie zadziała. Co ciekawe, wynalazek umożliwia również sprawdzanie produktów spożywczych pod kątem obecności bakterii opornych na leki oraz monitorowanie rozprzestrzeniania się genów oporności w różnych środowiskach. PCR w walce z opornością bakterii na antybiotyki Rewolucyjny pomysł doktorantów z UW wykorzystuje reakcję łańcuchową polimerazy, czyli PCR (Polymeraze Chain Reaction) – metodę prostą i powszechnie stosowaną w biologii molekularnej. W szybki sposób umożliwia ona sprawdzenie, czy w bakterii występuje dana sekwencja DNA. Wykrywanie poszczególnych genów, w tym tych, które determinują oporność na antybiotyki, wymaga zaprojektowania odpowiedniego zestawu odczynników, tzw. starterów do PCR. Stworzyliśmy oprogramowanie, dzięki któremu można błyskawicznie dobrać te odczynniki w taki sposób, by uzyskiwane informacje były wiarygodne. Eliminujemy wyniki fałszywie negatywne lub fałszywie pozytywne. Dzięki temu zyskujemy pewność, że trafiamy we właściwy gen – mówi mgr Mikołaj Dziurzyński. Ochrona zdrowia i prewencja W medycynie często decydujące znaczenie dla wyniku leczenia ma szybkość zastosowania odpowiedniego leku – zwłaszcza w najcięższych przypadkach. System pozwalający szybko zidentyfikować geny oporności na dane klasy antybiotyków może nie tylko wspierać lekarza w podejmowaniu decyzji o wyborze leku, ale docelowo ratować ludziom życie. Poza medycyną, wynalazek opracowany na Wydziale Biologii UW pozwoli także na badanie rozprzestrzenienia antybiotykooporności. W przypadku bakterii występuje zjawisko horyzontalnego transferu genów. Jeśli jeden gatunek bakterii nabywa oporność, może przekazać ją innym bakteriom. To prosty proces, który zachodzi bardzo szybko, zwłaszcza w oczyszczalniach ścieków. Jeśli ten proces nie będzie monitorowany, powrót do ery pre-antybiotykowej nastąpi jeszcze szybciej. Z oczyszczalni ścieków bakterie z genami oporności wracają bowiem do człowieka. Monitorowanie pozwoli znaleźć źródła kumulowania się szczepów opornych. Nasz system nie zminimalizuje negatywnych zjawisk, ale pozwoli je lepiej monitorować i analizować. To pierwszy etap, który umożliwi wdrożenie działań zapobiegawczych – mówi Przemysław Decewicz. Szczególnie istotną rolę odgrywa w tym kontekście branża spożywcza. Najwięcej bakterii ludzie przyjmują wraz z pożywieniem. Dlatego produkty spożywcze powinny być powszechnie badane pod kątem obecności bakterii opornych na antybiotyki. W przypadku branży spożywczej wyniki nie muszą być natychmiastowe. Być może w tym przypadku komercjalizacja będzie oznaczać stworzenie usługi świadczonej przez przyszłą spółkę spin-off założoną przy Uniwersytecie Warszawskim – mówi Adrian Górecki. « powrót do artykułu

Antybiotykooporne bakterie Acinetobacter baumannii, które wywołują zakażenia wewnątrzszpitalne, przytwierdzają się do plastikowych urządzeń medycznych za pomocą struktur przypominających palce. Naukowcy z Uniwersytetu w Turku opracowali przeciwciała, które zapobiegają rozprzestrzenianiu bakterii. Lekooporne A. baumannii to jedne z najbardziej kłopotliwych patogenów [...]. Znajdują się one na sporządzonej przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) liście bakterii, na które najpilniej potrzeba leków - opowiada Anton Zavialov. Autorzy publikacji z pisma Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) odkryli mechanizm molekularny, za pośrednictwem którego A. baumannii i spokrewnione patogenne bakterie kolonizują urządzenia medyczne. To odkrycie pozwala szpitalom ograniczać rozprzestrzenianie patogenów za pomocą prostych, ekonomicznych procedur. Badania wykazały, że A. baumannii przytwierdza się do hydrofobowych powierzchni, używając systemów fimbrialnych (pilusów) typu chaperone-usher; są to struktury białkowe występujące na powierzchni wielu patogenów. Posługując się rentgenografią strukturalną, Finowie odkryli na szczycie pilusów 3 palcowate pętelki. Palce te ściśle przywierają do hydrofobowych plastików, które są wykorzystywane do produkcji narzędzi i urządzeń medycznych. Uważamy, że palce wczepiają się w drobne szczeliny na powierzchni - ujawnia Zavialov. Naukowcy wyprodukowali przeciwciała, które wiążą się z czubkami pilusów i całkowicie hamują przywieranie bakterii oraz tworzenie biofilmu. Zastąpienie w urządzeniach medycznych materiałów hydrofobowych hydrofilnymi to kolejne proste i opłacalne ekonomicznie rozwiązanie kwestii rozprzestrzeniania patogenów. Finowie dodają, że kolejna bakteria z listy WHO - pałeczka ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa) - ma podobne pilusy i tworzy podobne biofilmy. Mamy więc wszelkie podstawy, by sądzić, że zasugerowane metody zwalczania A. baumannii sprawdzą się i w przypadku P. aeruginosa. « powrót do artykułu

Naukowcy z University of Illinois oraz firmy Nosopharm z Lyonu opisali nową obiecująca klasę antybiotyków, które mogą uchronić ludzkość przed widmem antybiotykooporności. Odilorhabdiny (ODL) zostały odkryte w 2013 roku przez firmę Nosopharm. Środki te mają dwie olbrzymie zalety. Po pierwsze pochodzą z nietypowego źródła, po drugie zaś, zabijają bakterie w wyjątkowy sposób, który może być efektywny w walce z lekoopornymi mikroorganizmami. ODL znaleziono w kolonizujących nicienie bakteriach Xenorhabdus nematophila. X. nematophila zyskują w organizmie nicienia źródło pożywienia, a w zamian chronią swojego gospodarza przed innymi bakteriami wytwarzając zabójczy dla nich antybiotyk. Międzynarodowy zespół naukowy wyizolował aktywny składnik wspomnianego środka, zbadał jego strukturę i na tej podstawie stworzył znacznie potężniejsze środki. W Molecular Cell ukazał się właśnie pierwszy szczegółowy opis nowego antybiotyku i sposobu ich działania. Alexander Mankin i Yury Polikanov z University of Illinois w Chicago odkryli, że ODL działają na rybosom komórek bakterii. Podobnie jak wiele innych antybiotyków ODL działają na rybosom, jednak ich wyjątkowość polega na tym, że łączą się z takim fragmentem rybosomu, z jakim nie łączą się żadne inne znane antybiotyki, mówi profesor Polikanov. Ponadto po połączeniu się z rybosomami nowy środek uniemożliwia im translację kodu genetycznego. Gdy ODL trafiają do komórek bakterii, wpływają na działanie rybosomów i powodują, że podczas tworzenia nowych białek pojawiają się błędy. To prowadzi do śmierci bakterii, wyjaśnia Mankin. Uczony dodaje, że istnieje wiele antybiotyków, które spowalniają wzrost bakterii, ale niewiele, które je zabijają. Fakt, że ODL są bakteriocydami oraz że łączą się z takim miejscem w robosomie, które nie jest wykorzystywane przez żaden inny antybiotyk, sugeruje, że mogą one posłużyć do leczenia infekcji opornych na działanie innych antybiotyków, dodaje profesor Mankin. Odkryliśmy, że ODL wyleczyły myszy zarażone wieloma patogenami, zwalczają bakterie Gram-dodatnie i Gram-ujemne, w tym oporne na karbapanemy enterobakterie, dodaje Maxime Gualtieri, współzałożyciel i główny naukowiec firmy Nosopharm. Oporne na karbapenemy enterobakterie wykazują wysoką oporność na wiele antybiotyków. Jedno z badań sugeruje nawet, że zabijają one 50% zainfekowanych. ODL nie były jeszcze badane pod kątem przydatności do stosowania na ludziach, ale już teraz wiadomo, że warto rozpocząć badania w tym kierunku. Współpraca ze światem akademickim i jego uznanymi ekspertami zajmującymi się antybiotykami pomoże nam w przygotowaniu się do badań klinicznych, mówi Philippe Villain-Guillot, szef i współzałożyciel Nosopharm. « powrót do artykułu

Od wielu lat mamy do czynienia z coraz groźniejszym narastającym problemem antybiotykooporności. Pomimo tego zużycie antybiotyków ciągle rośnie. W latach 2000-2015 zwiększyło się ono o 39%, a wzrost jest napędzany głównie przez kraje o niskich i średnich dochodach. Informacje takie znalazły się w najnowszym studium opublikowanym w PNAS. Jego autorzy przeanalizowali dane dotyczące konsumpcji antybiotyków w 76 krajach. Naukowcy Princeton University, ETH Zurich i Uniwersytetu w Antwerpii stwierdzili, że w latach 2000-2015 spożycie tych środków wzrosło z 11,3 do 15,7 zdefiniowanych dawek dziennych (DDD) na 1000 mieszkańców na dzień. To rodzi poważne problemy. Najczęściej bowiem antybiotyki są spożywane niepotrzebnie, nie dają żadnej poprawy zdrowia, a jednocześnie powoduje to, że stykające się z nimi mikroorganizmy nabywają oporności. Oporność pojawiająca się w jednym regionie świata szybko rozprzestrzenia się na inne regiony. Przez to istniejące antybiotyki są coraz mniej skuteczne tam, gdzie są rzeczywiście potrzebne. Coraz częściej mówi się o groźbie tak powszechnego rozwoju antybiotykooporności, że ludzkość może znaleźć się w takiej sytuacji, w jakiej była przed wynalezieniem antybiotyków. Grozi nam, że zaczniemy umierać na choroby, które obecnie są jeszcze uleczalne. Konieczne jest ograniczenie konsumpcji antybiotyków, ale z drugiej strony – ułatwienie dostępu do nich w krajach o niskich dochodach, gdzie najwięcej ludzi choruje i umiera z powodu chorób zakaźnych. Autorzy raportu zauważają ponadto, że w krajach o niskich i średnich dochodach spożycie antybiotyków wzrosło w badanym okresie o 114%, a spożycie na 1000 mieszkańców na dzień zwiększyło się o 77%. Różnica bierze się stąd, że część wzrostu ogólnego spożycia to wyniki zwiększającej się liczby mieszkańców. Jednocześnie w wielu uboższych krajach konsumpcja na głowę jest wciąż mniejsza niż w krajach o wysokich dochodach. Na poziom spożycia antybiotyków wpływają też ich ceny i dostępność. Najpopularniejszymi antybiotykami są leki z grupy penicylin. Tutaj globalna konsumpcja wzrosła o 36%, ale w krajach o niskich i średnich dochodach wzrost sięgnął 56%. W krajach o dochodach wysokich było to 15%. Znacząco, i to niemal we wszystkich krajach, zwiększyła się konsumpcja stanowiących często ostatnią deskę ratunku najsilniejszych antybiotyków, takich jak karbapenemy, linezolid czy kolistyna. USA są jednym z największych konsumentów linezolidu i tygecykliny, ale w ostatnich latach spożycie antybiotyków najnowszej generacji w innych krajach przekroczyło spożycie w USA. Naukowcy wzywają do podjęcia zdecydowanych działań na rzecz walki z antybiotykoopornością. « powrót do artykułu