Антиоксидант и антибиотик SkQ1, разработанный учеными МГУ им. М.В. Ломоносова показал свою эффективность в отношении микобактерий туберкулеза. Он уничтожает их и в свободной форме, и в «укрытии» внутри макрофагов. Работа поддержана грантом РНФ и опубликована в журнале Pharmaceuticals.
Микобактерии туберкулеза попадают в легкие человека воздушно-капельным путем и инфицируют альвеолярные макрофаги. Последние не способны разрушить микобактерии и в результате становятся для них своеобразным «укрытием». Обычно поглощенные макрофагом чужеродные объекты обособляются внутри него, в фагосоме, к мембране которой присоединяется лизосома и разрушает чужака, микобактерия же обладает способностью уклониться от «переваривания» ферментами лизосомы, становясь неуязвимой для иммунной системы. При этом микобактерии туберкулеза нарушают восстановление клеточных мембран макрофагов, которые теряют свои защитные способности, превращаясь в «сито».
Таким образом, внутри макрофагов микроорганизмы избегают иммунного ответа организма и действия лекарственных средств, а спустя определенное время выходят из «резервуара» и снова поражают организм. Антибиотик SkQ1 способен уничтожать макрофаги вместе с укрывшимися в нем бактериями.
«С одной стороны, уничтожение человеческих клеток ― макрофагов ― это плохо. Но при уничтожении клеток вместе со скрывающимися в них бактериями выживают органы, которые потом восстановят новые клетки без микобактерий. Смерть отдельной клетки для взрослого многоклеточного организма незначительна, но для одноклеточных бактерии летальна. Такие данные о действии производных трифенилфосфония, к которым относится и антибиотик SkQ1, на различные эукариотические клетки были получены нами совместно с нашими коллегами из МФТИ и Сколтеха. Их результаты помогли нам понять, что антибиотик уничтожает резервуар с микобактерией, который сохраняется при обычной антибиотикотерапии. Статья с результатами была опубликована в журнале Antibiotics», ― рассказал сотрудник отдела биоэнергетики НИИ ФХБ МГУ, старший научный сотрудник, к.б.н. Павел Назаров.
Ранее было показано, что разработанный в МГУ митохондриально-направленный антиоксидант и антибиотик SkQ1 эффективен в отношении грамотрицательных и грамположительных бактерий. В совместной работе ученых из НИИ ФХБ им. А.Н. Белозерского МГУ и ЦНИИ туберкулеза было показано, что он оказался эффективным в отношении бактерий отряда Mycobacteriales, включая бактерию Mycobacterium tuberculosis, возбудителя туберкулеза человека.
«В 2017 г. мы опубликовали работу, в которой показали, что SkQ1 является антибиотиком. Он эффективно уничтожает различные бактерии, например, золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), сенную палочку Bacillus subtilis и может уничтожать некоторые виды грамотрицательных бактерий. Микобактерии относятся к грамположительным бактериям, соответственно у них нет врожденной резистентности к соединениям наподобие SkQ1. Если некоторые грамотрицательные бактерии, например, Escherichia coli (кишечная палочка) могут выжить за счет работы помпы множественной лекарственной устойчивости AcrAB-TolC, то все грамположительные бактерии умрут при попадании в клетку SkQ1, так как такой помпы у них просто нет», ― прокомментировал Павел Назаров.
Туберкулез — это инфекционное заболевание, которое чаще всего поражает легкие и вызывается определенным видом бактерий, относящихся к отряду Mycobacteriales. По оценкам ВОЗ, около четверти населения мира инфицировано бактериями туберкулеза. Вероятность того, что у инфицированных людей в конечном итоге появятся симптомы туберкулеза и разовьется заболевание, составляет примерно 5–10%. В 2021 г. от туберкулеза умерло в общей сложности 1,6 млн человек, таким образом туберкулез занимает 13-е место среди ведущих причин смерти в мире.
Иллюстрация: drmicrobe / ru.123rf.com
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.