Исследователи Московского физико-технического института выяснили, что активные вещества из жира личинок чёрной львинки оказывают мощное антисептическое воздействие на супербактерии – причину внутрибольничных инфекций. Подход учёных основан на уничтожении бактерий за счет подавления их патогенности. Разработка может принципиально изменить методы борьбы с гипервирулентными (особо заразными) микробами, заменив традиционные и вызывающие резистентность химикаты и антибиотики более экологичным и эффективным веществом природного происхождения.
Ежегодно внутрибольничные инфекции уносят жизни сотен тысяч пациентов по всему миру. По данным ВОЗ, с ними связаны до 10% госпитализаций, а смертность от инфекций, вызванных устойчивыми к антибиотикам бактериями, достигает 30–50%. На сегодняшний день нет достаточно эффективного метода борьбы с такими бактериями. Традиционные методы, включающие стерилизацию помещений, использование антисептиков и антибиотиков, демонстрируют всё меньшую эффективность из-за растущей устойчивости к ним бактерий.
Особую опасность для человека представляют Klebsiella pneumoniae — гипермукоидные (образующие повышенное содержание слизи) бактерии, способные формировать особые биоплёнки. Они, подобно капсулам, защищают бактерии от воздействия лекарств и иммунной системы. Микроорганизм может вызывать широкий спектр заболеваний, особенно у лиц с ослабленным иммунитетом. Основные инфекции, связанные с этим возбудителем: вторичные желудочно-кишечные госпитальные, заболевания щитовидки, глаз, центральной нервной системы, госпитальная пневмония, инфекции мочевыводящих и генитальных путей. Также он может вызвать сепсис у новорожденных, инфицирование ожогов, менингиты и другие смертельно-опасные состояния.
Проблема усугубляется тем, что традиционные антибиотики зачастую бессильны против таких инфекций. Биоплёнки — плотные сообщества микроорганизмов, окруженные защитной матрицей, — делают бактерии Klebdiella pneumonia неуязвимыми и способствуют распространению устойчивых штаммов. Учёные ищут альтернативные методы борьбы, и одним из перспективных направлений стало разрушение структур биоплёнок и уничтожение вирулентности этих бактерий.
Группа учёных из МФТИ предложила использовать для этого жир личинок мухи Hermetia illucens (чёрная львинка). Исследования показывают, что экстракт жирных кислот из жира этих личинок эффективно подавляет образование биоплёнок у мультирезистентных штаммов Klebsiella pneumoniae.
«Экстракт личинок чёрной львинки содержит уникальную комбинацию жирных кислот, которые нарушают структуру бактериальных мембран, увеличивая их проницаемость и ослабляя защитные свойства. В наших испытаниях и экспериментах даже низкие концентрации (0,125 мг/мл) экстракта насекомого снижали подвижность бактерий и препятствовали формированию биоплёнок», — рассказала старший научный сотрудник лаборатории персонализированной химио-лучевой терапии Института биофизики будущего МФТИ Елена Марусич.
Подход учёных основан на подавлении патогенности (вирулентности) бактерий. Он позволяет избежать быстрого развития устойчивости к антимикробному средству, что критически важно для борьбы с внутрибольничными инфекциями.
Хитиновая оболочка личинок черной львинки. Из нее можно выделить вещество, обладающее не только антимикробными, но и кровоостанавливающими свойствами. Фото пресс-службы МФТИ
«Мы предполагаем, что разработанное нами антимикробное средство в жидком виде может быть применено для предобработки медицинского оборудования в профилактических целях борьбы с внутрибольничными микробными инфекциями. Можно будет включить вещество в состав, например, спрея или замачивать в нем инструменты для стерилизации», — пояснила Елена Марусич.
Жир чёрной львинки изучают в МФТИ уже несколько лет. Ранее его успешно применили в агросекторе — для защиты посевов от грибковых инфекций (разработка защищена патентом RU 2809756 C1). Теперь же учёные предлагают использовать его в медицине, что может стать прорывом в борьбе с устойчивыми внутрибольничными патогенами.
Сырьё для выделения антимикробного средства абсолютно безопасно для человека и производится в России в огромных количествах. Фото пресс-службы МФТИ
Дальнейшие исследования направлены на разработку препаратов на основе экстракта жира чёрной львинки для клинического применения.
