Предварительное исследование антибактериального эффекта лактобацилл в сочетании с меропенемом на метициллин-резистентный золотистый стафилококк
По сравнению с обычным золотистым стафилококком инфекции, вызванные метициллин-резистентным золотистым стафилококком (MRSA), характеризуются более длительным пребыванием в стационаре и более высоким уровнем смертности. По данным китайского эпиднадзора за резистентностью бактерий CHINET за 2020 год, частота выявления MRSA среди золотистого стафилококка, клинически выделенного из медицинских учреждений в основных регионах Китая, была относительно высокой - 31,0%. Ванкомицин и даптомицин являются наиболее часто используемыми антибиотиками для лечения инфекций MRSA в клинической практике, и их монотерапия была одобрена в качестве монотерапии бактериемии MRSA. Существуют данные, свидетельствующие о том, что эффективность лечения по этому стандарту весьма ограничена. Тяжелые инфекции MRSA, такие как бактериемия MRSA и инфекционный эндокардит MRSA, имеют высокий уровень смертности, особенно бактериемия MRSA, смертность при которой растет из года в год и в настоящее время достигла 30%. По сравнению с бета-лактамными антибиотиками ванкомицин обладает относительно более низкой бактерицидной скоростью, плохой проницаемостью для тканей и потенциальной токсичностью. У даптомицина есть риск острого повреждения почек, что может быть связано с неудачей лечения. Кроме того, в последние годы на койке были обнаружены штаммы ванкомицин-устойчивого Staphylococcus aureus и даптомицин-устойчивые штаммы. Поэтому существует острая необходимость в поиске и разработке новых препаратов и стратегий для лечения MRSA-инфекций.

NIS - это рибосомальный синтетический пептид, вторичный метаболит бактерий, обладающий антибактериальной активностью широкого спектра действия. Он широко используется в качестве пищевого консерванта во всем мире и, как сообщается, оказывает синергетическое действие на некоторые антибиотики. MEM - новый β-лактамный антибиотик, обладающий такими преимуществами, как устойчивость к β-лактамным ферментам и меньшее количество побочных реакций, однако он не часто используется для лечения грамположительных бактериальных инфекций. В данном исследовании предварительно изучены антибактериальный эффект и потенциальный механизм действия NIS в сочетании с MEM на MRSA, что создает исследовательскую основу для разработки новых планов антибактериального лечения.

NIS - это бактериоцин, вырабатываемый родами Lactococcus и Streptococcus. Это натуральное пептидное соединение, способное эффективно подавлять большинство грамположительных бактерий, вызывающих порчу продуктов питания, особенно тех, которые производят споры.

НИС может образовывать проницаемые поры на мембранах бактериальных клеток и ингибировать синтез клеточных стенок бактерий. Механизм антибактериального действия MEM заключается главным образом в том, что он ингибирует синтез клеточных стенок и не подвергается гидролизу β-лактазами, вырабатываемыми бактериями. В данном исследовании показано, что НИС проявляет антибактериальную активность при самостоятельном воздействии на изоляты MRSA и стандартный штамм Staphylococcus aureus ATCC25923, что согласуется с результатами предыдущих исследований. Кроме того, в данном исследовании также показан синергетический ингибирующий эффект NIS и MEM в отношении штаммов MRSA, что может быть связано со способностью NIS улучшать проницаемость клеточных мембран.

Во время противоинфекционного лечения концентрация антибиотиков в биопленке очага поражения снижается по мере продвижения вглубь. Бактерии, расположенные глубоко внутри биопленки, более склонны к развитию резистентности под воздействием низких концентраций антибиотиков, что может увеличить вероятность появления резистентных штаммов. В то же время защита биопленки на бактериальных клетках затрудняет проникновение антибиотиков, а бактерии, находящиеся в состоянии низкого метаболизма, менее чувствительны к антибиотикам. Это является основной причиной того, что хронические инфекционные поражения трудно поддаются очистке в клинической практике, а состояние является рецидивирующим и персистирующим. Исследование показало, что только NIS может уменьшить количество биопленок, продуцируемых Staphylococcus aureus, в то время как при сочетании MEM с NIS количество продуцируемых биопленок существенно не уменьшается по сравнению с NIS. Это может быть связано с тем, что образование биопленки не является случайным скоплением бактерий, а на различные стадии от планктонного состояния до формирования биопленки влияют компоненты внеклеточного матрикса, различные сложные и упорядоченные сигнальные пути, а также среда, в которой они находятся. Разрушение биопленки MRSA происходит в основном под действием NIS, в то время как MEM не оказывает синергетического эффекта.

В данном исследовании на модели инфекции восковой моли было обнаружено, что комбинация NIS и MEM может значительно повысить выживаемость восковой моли, инфицированной MRSA. Эти предварительные данные свидетельствуют о том, что NIS и MEM оказывают значительное ингибирующее действие на токсичность MRSA in vivo. Согласно результатам исследования, это может быть связано со снижением выживаемости бактерий за счет комбинации препаратов. Предыдущие исследования показали, что комбинация НИС и антибиотиков может значительно снизить выработку энтеротоксина золотистого стафилококка (SEC), и увеличение выживаемости восковой моли в данном исследовании также может быть связано с этим.

Патологоанатомические и токсикологические исследования показали, что NIS безопасен и нетоксичен для человеческого организма, поэтому он имеет большое прикладное значение. Данное исследование показало, что его совместное использование с MEM оказывает синергетическое ингибирующее действие на MRSA, и мы надеемся, что это послужит основой для улучшения планов лечения в клинической практике.