חוקרי אוניברסיטת אורגון בדקו טיפול תרופתי משולב חדש שיכול לפרק את החיידקים הקשים לטיפול המאכלסים דלקות פצעים כרוניות.
הממצאים שלהם, שפורסמו בספטמבר 29 בכתב העת מיקרוביולוגיה יישומית וסביבתיתלהאיר דרכים לפיתוח טיפולים אנטי -מיקרוביאליים יעילים יותר המקדמים ריפוי בפצעים כרוניים. טיפולים כאלה יכולים גם לסייע בהפחתת הסיכון לזיהומים קשים שלעתים מובילים לקטיעות, כמו כיבי כף רגל סוכרתית.
הגישה ממומנת על ידי המוסדות הלאומיים לבריאות, ומזמיקה חומרים ידועים ארוכי שנים שעושים מעט בעצמם כנגד פתוגנים שקשה לטיפול בהם הפוגעים בפצעים כרוניים, כלומר החיידק Pseudomonas aeruginosa. אך על ידי הוספת מינונים קטנים של מולקולה פשוטה הנקראת כלורט לאנטיביוטיקה סטנדרטית, השילוב הוכיח כי יעיל פי 10,000 יותר בהריגת תאי חיידקים במעבדה מאשר אנטיביוטיקה חד-תרופתית. סוג כזה של עוצמה הפחית את מינון התרופות הנדרש להרוג P. aeruginosa.
אם ניתן לתרגם את הממצאים לבני אדם, הם יכולים לעזור לקצר את הזמן שהמטופלים צריכים להיות באנטיביוטיקה ולהוריד את הסיכונים של רעילות, אמרה מלאני ספרו, עוזרת פרופסור לביולוגיה במכללה לאמנויות ומדעים של UO וסופרת בכירה של המחקר.
אף על פי שנחקר כאן בהקשר של זיהומים בפצעים כרוניים, האסטרטגיה עשויה להוות הבטחה לטיפול בהתנגדות לאנטיביוטיקה בצורה רחבה יותר.
אני חושב ששילובי תרופות יהיו גישה ביקורתית המסייעת לנו להילחם נגד עליית ההתנגדות לאנטיביוטיקה. למצוא דוגמאות לסינרגיה בקרב אנטי -מיקרוביאלים שכבר נמצאים בשוק הולך להיות ממש יקר. ונצטרך לחפור עוד יותר במנגנונים שמאחורי הסיבה שהם עובדים טוב יחד. "
מלאני ספרו, עוזרת פרופסור לביולוגיה במכללה לאמנויות של UO
אתגרים בטיפול בזיהומים בפצעים כרוניים
פצע כרוני הוא רקמה פצועה שלא החלה להחלים במסגרות זמן רגילות של ארבעה עד 12 שבועות. הסוג הנפוץ ביותר הוא כיב ברגל סוכרתית, אמר ספרו, שהוא כאב פתוח בחלק התחתון של כף הרגל הנוצר מהמחזור הגרוע, לחץ ממושך וחוסר תחושה.
על פי מחקרים שפורסמו על ידי איגוד הסוכרת האמריקני, בערך 1 מכל 4 אנשים עם סוכרת מסוג 2 מפתחים כיב ברגל, ויותר ממחצית המקרים הללו נדבקים.
"זיהום פעיל הוא הסיבוך השכיח ביותר המונע מהפצע לריפוי וסגירה", אמר ספרו והוסיף כי כאשר חמור, 1 מכל 5 כיבים ברגל סוכרתית דורשים קטיעה. "זה מאוד מתיש, אבל אין הרבה מחקר במיקרוביולוגיה שנעשים בתחום זה. אז זו הזדמנות לעשות את ההבדל הגדול."
שינויים בזרימת הדם, הביקוש הגבוה של החמצן של תאים דלקתיים ונוכחות של חיידקים באתר הפצע הכרוני, כולם מגבילים את כמה חמצן מגיע לרקמה, ומונע ריפוי. תנאי החמצן הנמוכים הללו הם גם הבעיה שמקשה על נעימה בזיהומים חיידקיים: זה חושף עמידות וסובלנות אנטיביוטית.
כאשר אתר פצעים הופך למגביל חמצן, חיידקים עוברים לנשימה חנקה לאנרגיה, המכונה נשימה חנקה. הצמיחה שלהם מאטה ללא חמצן, אך הם עדיין שורדים וממשיכים להתפשט.
הצמיחה האיטית שהתקבלה של החיידקים, ובמיוחד P. aeruginosa, הופכת אותם לסובלניים לשמצה לאנטיביוטיקה קונבנציונאלית. הסיבה לכך היא שתרופות רבות מדורגות על סמך עד כמה הן הורגות חיידקים צומחים במהירות, אמר ספרו. אבל אם החיידקים גדלים לאט, אותם אנטיביוטיקה, שנבדקים לעתים קרובות גם רק בתנאים עשירים בחמצן, בסופו של דבר לא יעילים, אמרה.
לפחות כאשר מנוהלים בעצמם, מצא ספרו.
הוצאת יותר קילומטראז 'מאנטיביוטיקה נוכחית
כאשר האנטיביוטיקה משולבת עם מולקולה קטנה הנקראת כלורט, היא "מדגישה את תא החיידק באופן שהופך אותו לרגיש במיוחד לאנטיביוטיקה", אמר ספרו.
המחקר בונה על מחקרים שספרו נערך לראשונה כחוקר פוסט -דוקטורט במכון הטכנולוגי בקליפורניה. בעבר היא מצאה כי כלורט, תרכובת פשוטה שאינם מזיקים ליונקים ובני אדם במינונים הנמוכים ששימשו במחקריה, הופכת אנטיביוטיקה של מבצעים פושרים לרוצחי חיידקים חזקים בתרבויות תאים ומודלים של עכברים סוכרתיים.
בזכות מענק של 1.84 מיליון דולר במשך חמש שנים מהמכונים הלאומיים לבריאות, ספרו הצליחה להמשיך בעבודה במעבדה החדשה שלה ב- UO. המחקר האחרון שלה מראה כי כלורט פועל כדי להפוך את כל מיני האנטיביוטיקה ליעילה יותר בהריגת P. aeruginosa ויכולה להוריד את המינון האנטיביוטי הדרוש כדי להילחם בפתוגן. עם כמות קטנה של כלורט בתמהיל, הצוות שלה יכול להשתמש באחוז אחד מהמינון הסטנדרטי של Ceftazidime האנטיביוטי הרחב-ספקטרום, כך מצא המחקר.
"במקרה של זיהומים כרוניים, אנשים נמצאים לרוב על אנטיביוטיקה במשך תקופות ארוכות וזה יכול לעורר הרס על הגוף", אמר ספרו. "תרופות עם רעילות גבוהה יכולות לשבש את חיידקי הבטן ולהעלות על תופעות לוואי קשות. כל דבר שאנחנו יכולים לעשות כדי לקצר את משך הזמן שאדם הולך להיות על אנטיביוטיקה ולהוריד את המינון, כך ייטב."
התוצאות נובעות מבדיקות מעבדה מבוקרות על תרבויות תאי חיידקים, ולכן התרגום למרפאה עדיין רחוק לאורך הקו. במיוחד מכיוון שזיהומים כרוניים בדרך כלל אינם כוללים חיידק אחד, אמר ספרו, מכיוון שהם מארחים שכונות מיקרוביאליות שלמות המתגוררות ומתקיימות יחד. לכן לחשוף כיצד שילובי תרופות משפיעים על אותם קהילות מורכבות באורגניזמים מודלים זה הצעד הבא ברור מאליו, הוסיפה.
המנגנון המדויק לאופן בו Chlorate מגביר את האנטיביוטיקה הוא עדיין תעלומה. ספרו הסביר כי כלור נודע על ידי מדענים לחטיפת הנשימה חנקית, ולכן בהיעדר מוחלט של חמצן, מחיקים מיקרובים. אך במיקרו -סביבות של רמות נמוכות או גבוהות של חמצן, החיידקים יכולים איכשהו לתקן את הפגיעה ולסבול את הכימיקלים. אז בהקרנות מסורתיות עם תרופות יחיד, המבוצעות בדרך כלל בתנאים בעלי חמצן גבוה, התעלמו כלורט, אמר ספרו.
"אני חושבת שזה מה שאנחנו לא מעריכים לגמרי: סוגי הלחץ של התרכובות האלה מטילות על התא שאינו נראה לנו", אמרה. "אם הערך היחיד שלנו הוא הכדאיות – האם החיידקים חיו או מתו? – זה כל מה שנחפש. אנחנו צריכים לשאול אילו תהליכים נדחפים או לחוצים בתא שיכול להוביל להתמוטטותו בנוכחות אנטיביוטיקה."
ספרו מקווה שמראה "מתחת למכסה המנוע" של תא במהלך חשיפה לכלור-אנטיביוטי יראה למדענים את המכונות הביולוגיות של האופן בו חיידקים הופכים לרגישים למגוון אנטיביוטיקה.
"יש לכך השלכות חשובות לא רק על טיפול בזיהומים בפצעים כרוניים, אלא גם באופן נרחב על תחום המחלות הזיהומיות והמאבק שלנו נגד עמידות לאנטיביוטיקה וכישלון טיפול", אמר ספרו. "ברגע שאנו מבינים את המנגנונים של סינרגיה לתרופות, אנו יכולים להתחיל למצוא מולקולות אחרות המעוררות התנהגויות סינרגיסטיות אלה, וזה לא ירגיש כמו משחק ניחוש בו אנו בודקים כל שילוב תרופות אפשרי. אנו יכולים להתחיל לעשות עיצוב תרופות רציונלי, באמצעות מולקולות שכבר אושרו."
