Серебро в сотни раз повышает эффективность применения антибиотиков

27.06.201314930

Об антибактериальном свойстве серебра наши предки знали еще сотни лет назад, используя его для борьбы с инфекционными заболеваниями. В 400 г. до н.э. Гиппократ описал антимикробные свойства серебра, однако механизм его действия оставался загадкой. Новое исследование, проведенное под руководством Джеймса Коллинза (James Collins), биомедицинского инженера из Бостонского Университета в Массачусетсе (Boston University, США), раскрывает механизм, позволяющий серебру нарушать жизнедеятельность бактерий. Полученные результаты свидетельствуют о том, что древний метод лечения может помочь больным, страдающим современной медицинской проблемой – устойчивостью бактерий к антибиотикам. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Translational Medicine [1].

По словам Коллинза, несмотря на неуклонный рост количества антибактериальных препаратов на рынке фармакологических препаратов, резистентность к лекарственным препаратам продолжает увеличиваться. Целью ученых было найти способы повысить эффективность применения уже существующих антибиотиков.

Результаты исследования Коллинза и его научной группы показали, что серебро в форме диссоциированных ионов атакует бактериальные клетки двумя основными способами: повышает проницаемость клеточной мембраны, а также нарушает метаболизм клетки, вызывая повышенный синтез в ней активных форм кислорода, оказывающих токсичное действие на микроорганизмы. По мнению Коллинза, оба механизма возможно использовать при борьбе с устойчивостью бактерий к антибиотикам.

Резистентность бактерий к антибиотикам возможно преодолеть

Считается, что механизм действия многих антибиотиков заключается в инициации синтеза активных форм кислорода. Коллинз и его исследовательская команда показали, что при добавлении небольшого количества серебра антибактериальные препараты могут уничтожить в 10-1000 раз больше бактерий. Повышенная проницаемость мембраны также позволяет большему количеству антибиотика проникнуть в бактериальную клетку, что может превзойти по эффекту своего действия механизмы резистентности, основанные на выведении препаратов из клетки.

Разрушение клеточной мембраны повышает эффективность ванкомицина – антибиотика с большой молекулярной массой – при его воздействии на Грам-отрицательные бактерии, обладающие защитной наружной мембраной. Антибиотики часто не могут проникнуть через мембрану Грам-отрицательных бактериальных клеток.

Вансе Фоулер (Vance Fowler), врач-терапевт, специалист в области инфекционных заболеваний из Университета Дьюка в Дирхаме (Duke University, США), сомневается в возможности практического применения полученных результатов в связи с токсичностью серебра для человеческого организма. Применение серебра в медицинских целях продемонстрировало противоречивые результаты.

Например, в 1990-х гг. сердечный клапан, изготовленный компанией St. Jude Medical (США), включал части, покрытые серебряным защитным слоем под названием Силзон (Silzone) с целью борьбы с инфекционными процессами. «Он прекрасно предотвращал развитие воспаления. Но проблема заключалась в том, что серебро также оказывает токсическое действие на ткани сердечной мышцы», – говорит Фоулер. В результате клапан часто пропускал кровь [2].

По мнению Фоулера, прежде чем начать добавлять серебро в антибактериальные препараты, необходимо тщательно изучить возможность его токсического воздействия на организм. Любопытно, что повышение количества серебра в организме может вызвать заболевание под названием аргироз, при котором из-за накопления серебра в коже она на всю жизнь приобретает серо-голубой оттенок.

По словам Коллинза, он и его коллеги наблюдали на мышах положительные результаты применения не токсичного для организма животных количества серебра. По его мнению, существуют другие методы еще больше снизить возможный риск, обусловленный применением этого металла. «Мы также поощряем исследователей изучать, при каких характеристиках серебра возникают полезные эффекты, что поможет найти нетоксичные варианты терапии», – говорит Коллинз.

Серебро помогает в борьбе с бактериями, устойчивыми к антибиотикам, облегчая проникновение молекул антибиотиков, имеющих большие размеры, через внешнюю мембрану бактерий. (фото: COLOURED TRANSMISSION ELECTRON MICROGRAPH BY CFI/PHE/SCIENCE PHOTO LIBRARY)

По материалам NatureNews

Оригинальная статья: Nature doi:10.1038/nature.2013.13232

Литература:
1. Morones-Ramirez, J., Winkler, J. A., Spina, C. S. & Collins, J. J. Sci. Transl. Med. http://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.3006276 (2013).
2. Grunkemeier, G. L. et al. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 30, 20–27 (2006).


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей