Понимание механизма устойчивой к лечению гонореи создает основу для новых антибиотиков
                Доктор Кристофер Дэвис (слева) и доктор Авинаш Сингх (справа) из Медицинского университета Южной Каролины являются соавторами статьи от 22 мая 2020 года в журнале биологической химии. Кредит: Медицинский Университет Южной Каролины

Из-за распространения устойчивых к антибиотикам штаммов Neisseria gonorrhoeae существующие методы лечения гонореи, передаваемой половым путем бактериальной инфекцией, более не эффективны. В отсутствие вакцины существует острая необходимость в разработке новых вариантов лечения.
                                                                                       

«Становится намного труднее лечить гонорейные инфекции в результате устойчивости к антибиотикам», — говорит Кристофер Дэвис, доктор философии, профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии в Медицинском университете Южной Каролины. «Антибиотики, которые раньше работали против этой ошибки, больше не эффективны».

Дэвис и его команда сообщают об удивительных находках об устойчивости к антибиотикам в выпуске Journal of Biological Chemistry от 22 мая 2020 года, показывающих, что мутации в необходимом белке, ответственном за устойчивость, влияют на связывание антибиотика. к микробу. Вместо того, чтобы непосредственно блокировать связывание антибиотика, мутации предотвращают движения белка, которые помогают сформировать сайт связывания антибиотика. Результаты могут предложить стратегию для разработки новых методов лечения, которые преодолевают устойчивость к антибиотикам. Авинаш Сингх, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Дэвиса, является ведущим автором статьи.

Н. gonorrhoeae приобретает устойчивость к антибиотикам благодаря взаимодействию с так называемыми комменсальными видами Neisseria, которые колонизируют поверхности слизистой оболочки, такие как в горле и половых путях, но не вызывают заболевания. Эти виды разрабатывают устойчивость после воздействия антибиотиков, которые кто-то принял за инфекцию. Затем комменсальные бактерии переносят участки генов, ответственных за устойчивость к антибиотикам, не только между собой, но и вызывающими заболевания N. gonorrhoeae во время инфекций гонореи. После включения этих генов N. gonorrhoeae у них развивается резистентность, и они больше не поддаются лечению современными антибиотиками.

Для преодоления этого сопротивления потребуется не только генетическое понимание того, как возникает сопротивление.

«Нам нужно понять, что означает это сопротивление на молекулярном уровне», — сказал Дэвис. «Только тогда мы сможем решить проблему устойчивости к противомикробным препаратам, разработав новые противомикробные препараты для замены тех, которые более не эффективны».

В последние годы цефалоспорины были основными препаратами, применяемыми для лечения гонореи. Как и пенициллин, они нацелены на незаменимые бактериальные белки, называемые пенициллинсвязывающими белками (PBP), которые отвечают за конструирование клеточных стенок. Бактерии нуждаются в клеточных стенках для поддержания формы и целостности клеток. Когда PBP ингибируется цефалоспорином, в бактериальной стенке образуются отверстия, что приводит к гибели микробов.

Гонорея может стать устойчивой к цефалоспоринам, когда мутирует мишень PBP. Группа Дэвиса изучала влияние этих мутаций на структуру PBP, называемого PBP2, из цефалоспоринрезистентного штамма гонореи.

Исследователи сравнили молекулярную структуру PBP2 в антибиотико-резистентном штамме с антибиотико-чувствительным штаммом.

К их удивлению, они обнаружили, что мутации предотвратили изменения в форме PBP2, которые необходимы для связывания антибиотика с белком.

Как правило, мутации, которые придают устойчивость к антибиотикам, происходят в так называемом активном сайте белков и блокируют связывание. Но в PBP2 некоторые из мутаций находятся довольно далеко. Эти отдаленные мутации, по-видимому, ограничивают изменения формы в PBP2, которые обычно позволяют антибиотику взаимодействовать с белком и убивать микроба.

Как только ученые поймут молекулярные механизмы, лежащие в основе резистентности к антибиотикам, они смогут создавать антибиотики нового поколения, разработанные для того, чтобы избежать или преодолеть эти механизмы.

Знание важных мутаций, вызывающих резистентность, также позволит адаптировать методы лечения к конкретным штаммам N. gonorrhoeae. Образцы мутаций резистентности можно затем использовать для разработки диагностических наборов для идентификации штамма, которым заражен пациент, что позволяет врачам назначать наиболее подходящие антибиотики.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *