Победа над бактериями все ближе и ближе

Микробиологи из Сингапура разработали новый способ борьбы с самыми опасными бактериями. Недавно ими были представлены покрытие и раствор, которые уничтожают практически все микроорганизмы, вступившие с ними в близкий контакт. И, что самое главное, микробы никак не смогут приобрести устойчивость к воздействию этих антибактериальных препаратов.
Одна из самых больших проблем, с которой постоянно в последние годы сталкиваются врачи всего мира - это появление так называемых супербактерий. Этим не совсем научным термином ученые называют микроорганизмы, чья эволюция идет настолько быстро, что уже через несколько месяцев после внедрения нового лекарства они становятся к нему полностью невосприимчивыми. Дело в том, что геномы этих бактерий весьма пластичны, поэтому полезные мутации быстро закрепляются, и это приводит к созданию новых белков, успешно противостоящих лекарственным препаратам.
Кроме того, все супербактерии могут обмениваться кусочками ДНК друг с другом (подробнее об этом читайте в статье "Бактерии "чатятся" друг с другом"), что также повышает их изменчивость и, следовательно, шансы противостоять антибиотиковым атакам. Получается заколдованный круг - чем больше разнообразных лекарств разрабатывает человечество, тем быстрее микробы учатся с ними справляться. И выхода из него до последнего времени видно не было.
Однако недавно, похоже, ситуация изменилась, причем в пользу человечества. Ученые из Наньянского технологического университета (Сингапур) разработали интересное противобактериальное средство, от которого не спасут никакие мутации и обмен генами. И, что самое интересное, оно представляет собой вовсе не чудо-таблетку, а всего лишь… покрытие из полимеров.
Основным компонентом этого "оружия" является такое вещество, как полидиметилдециламмониум-хитозан-метакрилат. Этот губчатый поликатионный полимер с непроизносимым названием обладает положительным зарядом, поскольку содержит много соответствующих ионов. А как мы знаем, клеточные стенки большинства бактерий несут отрицательный заряд. Соответственно, как только бактерия оказывается на данной поверхности, ее начинает вдавливать в нее сила притяжения, возникающая между двумя различными зарядами.
Далее происходит вот что - поскольку поверхность губчатая, то клеточную стенку бактерии засасывает в нанопоры примерно так же, как пылесос засасывает пыль. В какой-то момент клеточная стенка не выдерживает напряжения и разрывается. При этом содержимое бактериальной клетки вытекает наружу, и микроорганизм естественным образом заканчивает свой жизненный путь, то есть умирает. Как видите, все достаточно просто и эффективно.
Сами понимаете, что для того, чтобы противостоять этой "напасти", бактерия должна изменить заряд на поверхности своей клеточной стенки. А это значит, что ей придется кардинально перестроить ее структуру, заменив добрую сотню одних веществ на другие. Подобное нельзя сделать в результате одной мутации, тут весь геном придется менять. На это же уйдет очень много времени, да и вряд ли новая клеточная стенка сможет работать так же нормально, как и старая. Следовательно, приспособиться к действию данного лекарства микроорганизм не сможет, по крайней мере быстро.
Как показали эксперименты, новый материал убивает не менее 99 процентов всех бактерий и грибков, имевших неосторожность вступить с ним в контакт. Сейчас данное покрытие уже используют две компании - одна производит контактные линзы, а другая изготавливает лекарства для животных. Однако к этому изобретению уже проявили интерес предприятия, занимающиеся производством хирургических инструментов, разработкой контейнеров для хранения пищи, а также кухонной посуды. Так что, как видите, у смертоносного для бактерий материала - весьма большое будущее!
Воодушевленные успехом своего "ноу-хау", ученые решили пойти дальше и создать уже не твердое покрытие, а раствор, который мог бы так же действовать на микроорганизмы. И им удалось это сделать. В разработанном ими жидком препарате действующим агентом стал полисахарид, несущий положительный заряд. Однако он выполняет функции некоей микроскопической торпеды - отрицательно заряженная клеточная стенка притягивает к себе его молекулы, которые, врезаясь в бактериальную оболочку на полной скорости, дырявят ее в нескольких местах, отчего бактерия опять-таки погибает.
Как показали эксперименты, данное вещество не наносит ущерба клеткам человека, животных и растений - ведь их мембрана не несет отрицательного заряда и, следовательно, просто не может его притянуть. Поэтому представляется весьма перспективным использовать данную жидкость для обработки ран, а также в гигиенических кремах и лосьонах. Проверка показала, что даже такие микроскопические "монстры", как синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa) и золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), которые быстро приспосабливаются к действию любых антибиотиков, погибают при контакте с данной противобактериальной жидкостью.
Итак, как видите, приспособиться к действию данного антибактериального "оружия" микроорганизмам будет очень сложно. Хотя не исключено, что через много лет они все-таки что-нибудь придумают. Ведь бактерии старше людей на несколько миллиардов лет, и, следовательно, куда умнее и изобретательнее, чем все человечество. Тем не менее, можно с уверенностью сказать, что все-таки передышка в этом "беге по кругу" у нас будет…