Комбинация между антибиотик и антиоксидант убива патогена, без да нанася поражения на клетката

Изследователи от Московския физико-технически институт и от Изследователския институт по физико-химична биология „А. Н. Белозерски“, който е структура на Московския държавен университет, установяват, че производните на triphenylphosphonium убиват прокариотните клетки, но не засягат еукариотните. Екипът предлага нов антибиотик, който е в състояние да лекува бактериални заболявания.

Разработката

В търсене на антибиотици, към които няма резистентност и които не нанасят поражение за организма, учените предлагат нов антибиотик, който отговаря на тези изисквания. Става дума за triphenylphosphonium – протонофорно (пренася протоните през мембрани) лекарствено съединение. Предимството е, че има селективна токсичност. Това означава, че е в състояние да убие патогена, който уврежда клетката като в същото време не уврежда останалите тъкани.

Учените поясняват, че основната функция на производните на triphenylphosphonium е да доставят антибиотици до клетките, за да се възстановят след инфекция. Смята се, че те не притежават антибактериални свойства, но и са доста токсични. Това е причината да бъдат прилагани в редки случаи. Промяна в отношението към тях настъпва, когато става ясно, че токсичността действа единствено върху изолирани клетки, а не върху тъканите. Тази токсичност е резултат от потискане на метаболизма.

>>>Създадоха хибридно антитяло, което унищожава устойчивите на антибиотици варианти на стафилококи

Разработката представлява комбинация между антибиотик, който убива патогена, без да нанася поражения на клетката и в същото време е антиоксидант, който помага на клетките да оцелеят и да се възстановят.

„Например,ефектът на производните на triphenylphosphonium върху бактериалните клетки е отрицателен, но за общите клетки на тялото е положителен. Именно това отваря широк спектър за приложението им“, казва един от авторите доц. Павел Назаров от Научноизследователския институт към Московския държавен университет.

Когато е под въздействието на веществото потенциалът на мембраната намалява, а бактериалните клетки забавят развитието си, спират да се делят и умират. Въздействието на лекарството върху останалите клетки е различно, защото мембраните на клетките в човешкото тяло са защитени по-добре, а тяхната жизнеспособност е обвързана с митохондриите и това ги запазва.

Изследователите са на мнение, че подобен антибиотик може да се използва за лечението на туберкулоза и стафилококови инфекции. Това може да бъде сериозен пробив, защото от туберкулоза през 2021 г. са заразени над 10 600 000 души в света. От друга страна стафилококовите инфекции, които са резултат от бактерията Staphylococcus, са от кожни проблеми до сепсиса, който е състояние, застрашаващо живота.

>>>Първата фаза от клиничното изпитване на ваксина срещу туберкулоза приключи успешно

Резултатите от проучването на качествата на новия антибиотик са публикувани в списанието Antibiotics.

Изводи

Един от изводите, който авторите правят, е затова, че независимо от факта, че липсата на цитотоксичност (наличието на разрушаващо действие върху клетките) е един от най-важните критерии за обещаващ и надежден антибиотик, то трудността е, че невинаги оценката може да е сигурна.

„Дори при високи концентрации не можем надеждно да твърдим, че наблюдаваме цитотоксичен ефект, а не промяна на адхезията (съединяване, молекулярно привличане между различни частици), особено в случай на 293Т клетки, първо се отделят и след това отново да се прикрепят към повърхността. Следователно може само да кажем, че при субмикромоларни (по-малки) концентрации на CnTPP започва намаляването на метаболизма и отслабване на клетъчната адхезия и това се забелязва при концентрации над 5 микрометъра. Докато при концентрации от десетки микромола започва и цитоцидният ефект. Това осигурява нужния терапевтичен прозорец за използването на антибактериални бактерицидни (които унищожават бактериите) вещества на базата на производните на triphenylphosphonium. Всичко това трябва да се извършва с повишено внимание, тъй като границата на цитотоксичност, която се дължи на промяната на клетъчната адхезия, се установява много трудно“, пишат авторите в статията.