Во время бактериальных инфекций, таких как туберкулез, бактерии проникают в клетки человека, что затрудняет лечение, поскольку антибиотики должны проникать во все инфицированные клетки, чтобы быть эффективными. Если бы исследователи могли выбирать или разрабатывать более эффективные антибиотики в зависимости от того, где они достигают, это могло бы сократить продолжительность необходимого лечения, что, в свою очередь, могло бы снизить риск развития устойчивости к антибиотикам.
В своем исследовании, опубликованном в PLoS Biology, исследователи разработали новый метод визуализации, чтобы увидеть, где в инфицированных тканях и клетках антибиотик, применяемый для лечения туберкулеза, достигает бактерий. Ученые продолжают работать над этим методом, адаптируя его для других типов антибиотиков и одновременно отображая несколько антибиотиков.
Макс Гутьеррес, автор и руководитель группы «Взаимодействие возбудителей и патогенов в туберкулезной лаборатории в Крике», говорит: «В случае туберкулеза людей необходимо лечить как минимум тремя различными антибиотиками в течение шести месяцев. Мы еще не до конца понимаем, зачем нужно это расширенное лечение. Мы надеемся, что возможность более четко увидеть, куда идут антибиотики, поможет нам лучше понять этот процесс и найти способы его улучшить."
Для разработки метода визуализации под названием CLEIMiT * исследователь проанализировал легочную ткань мышей, инфицированных туберкулезом и получавших антибиотик бедаквилин.
Они объединили различные методы визуализации, включая конфокальную лазерную сканирующую микроскопию, трехмерную флуоресцентную микроскопию, электронную микроскопию и наноразмерную масс-спектрометрию вторичных ионов, чтобы разработать свой новый подход.
Используя этот метод, они обнаружили, что бедаквилин не достиг всех инфицированных клеток в легочной ткани, а также не проник во все инфицированные области внутри инфицированных клеток.
Они также обнаружили, что этот антибиотик накапливается в макрофагах и в полиморфно-ядерных клетках, оба типа иммунных клеток. Это было сюрпризом, так как эти клетки имеют разную среду, и никто не думал, что один антибиотик сможет проникнуть в оба.
Тони Фирнс, автор и старший научный сотрудник лаборатории взаимодействия хозяев и патогенов в лаборатории туберкулеза в Крике, говорит: «Наш подход можно использовать для помощи в разработке новых антибиотиков или для переоценки существующих антибиотиков, чтобы судить, насколько эффективно они достигают своих целей. Чем больше мы узнаем о поведении лекарств в организме, например о том, где они собираются, тем лучше мы сможем лечить бактериальные заболевания, такие как туберкулез."