Ученые нашли способ борьбы с опасным грибком Candida auris

Новое исследование показало, что природное соединение, содержащееся во многих растениях, подавляет рост устойчивых к лекарственным препаратам грибов рода Candida, включая наиболее вирулентный вид Candida auris, представляющий собой новую глобальную угрозу здоровью.

В журнале ACS Infectious Diseases опубликовано открытие, которое сделали ученые из Университета Эмори.

Эксперименты в лабораторных условиях показали, что природное соединение, водорастворимый танин, известный как PGG, блокирует 90% роста четырех различных видов грибков Candida (на фото). Исследователи также выяснили, как PGG подавляет рост: Он захватывает молекулы железа, по сути, лишая грибки важнейшего питательного вещества.

В отличие от существующих противогрибковых препаратов, механизм PGG не способствует развитию устойчивости грибков к лекарственным препаратам. Эксперименты в лабораторных условиях также показали минимальную токсичность PGG для клеток человека.

Лекарственно-устойчивые грибковые инфекции — растущая проблема здравоохранения, однако в разработке новых противогрибковых препаратов мало, — говорит Кассандра Куаве, старший автор исследования, доцент кафедры дерматологии медицинского факультета Эмори и Центра изучения здоровья человека.

Наши результаты открывают новый потенциальный подход к борьбе с этими инфекциями, в том числе вызванными смертельно опасной Candida auris.

C. auris часто обладает множественной лекарственной устойчивостью и высоким уровнем смертности, что позволило Центру по контролю и профилактике заболеваний (CDC) отнести его к серьезной глобальной угрозе здоровью.

Это очень опасное заболевание, — говорит Льюис Маркес, первый автор исследования и аспирант программы молекулярных систем и фармакологии Университета Эмори.

От 30 до 60% людей, заразившихся C. auris, в конечном итоге умирают.

Возникающая угроза

Candida — это дрожжи, часто встречающиеся на коже и в пищеварительном тракте здоровых людей. Некоторые виды дрожжей, например Candida albicans, иногда выходят из-под контроля и вызывают у людей легкие инфекции.

В более серьезных случаях Candida может проникать вглубь организма и вызывать инфекции кровеносной системы или таких органов, как почки, сердце или мозг. Люди с ослабленным иммунитетом, в том числе многие пациенты больниц, наиболее подвержены риску инвазивных инфекций Candida, к которым быстро развивается лекарственная устойчивость.

В 2007 году новый вид Candida — C. auris — был выделен у одного из пациентов больницы в Японии. С тех пор C. auris вызвал вспышки инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи, более чем в десятке стран мира, причем только в США было зарегистрировано более 3000 клинических случаев.

Природный» подход к созданию лекарств

Куаве — этноботаник, изучающий, как традиционные народы использовали растения в медицине для поиска новых перспективных кандидатов для современных лекарств. Ее лаборатория занимается созданием библиотеки натуральных продуктов Quave, которая содержит 2500 ботанических и грибных натуральных продуктов, выделенных из 750 видов растений, собранных в разных уголках мира.

Мы не используем случайный подход к поиску новых потенциальных антимикробных препаратов, — говорит Куэйв.

Сосредоточение внимания на растениях, используемых в традиционной медицине, позволяет нам быстро находить биологически активные молекулы.

Ранее в лаборатории Куэйва было обнаружено, что ягоды бразильского перечного дерева — растения, веками используемого народными целителями Амазонии для лечения кожных инфекций и некоторых других заболеваний, — содержат богатое флавонами соединение, которое обезвреживает устойчивые к лекарствам стафилококки.

Лаборатория Quave также обнаружила, что листья бразильского перечного дерева содержат PGG — соединение, которое в предыдущих исследованиях показало антибактериальную, противораковую и противовирусную активность.

Так, в исследовании лаборатории Quave, проведенном в 2020 г., было обнаружено, что PGG подавляет рост карбапенем-резистентной Acinetobacter baumannii — бактерии, которая инфицирует людей и отнесена Центром по контролю и профилактике заболеваний США к одной из пяти актуальных угроз.

Бразильское перечное дерево, инвазивный сорняк во Флориде, относится к семейству ядовитых плющей.

PGG неоднократно появлялся в наших лабораторных исследованиях растительных соединений, полученных из представителей этого семейства растений, — говорит Куаве.

Вполне логично, что эти растения, произрастающие в очень влажной среде, могут содержать молекулы для борьбы с различными патогенами.

Результаты экспериментов

В лаборатории Квейва решили проверить, проявит ли PGG противогрибковую активность в отношении Candida.

Эксперименты в лабораторных условиях показали, что PGG блокирует около 90% роста 12 штаммов четырех видов Candida: C. albicans, C. auris с множественной лекарственной устойчивостью и двух других видов Candida, не являющихся альбиносами, с множественной лекарственной устойчивостью.

PGG — это крупная молекула, известная своими железосвязывающими свойствами. Исследователи проверили роль этого свойства в противогрибковой активности.

Каждая молекула PGG может связывать до пяти молекул железа, — поясняет Маркес.

Когда мы добавляли в блюдо больше железа, чем связывали молекулы PGG, грибы снова нормально росли.

Эксперименты на блюдах также показали, что PGG хорошо переносится клетками почек, печени и эпителия человека.

Железо в клетках человека, как правило, не является свободным железом, — говорит Маркес.

Оно обычно связано с белком или находится внутри ферментов.

Потенциальное средство для местного применения

Предыдущие исследования PGG на животных показали, что молекула быстро метаболизируется и выводится из организма. Вместо внутреннего лечения исследователи изучают его потенциальную эффективность в качестве местного противогрибкового средства.

Если на коже пациента, в которую имплантирован катетер или другой медицинский инструмент, возникает инфекция Candida, то местное противогрибковое средство может предотвратить распространение инфекции и ее проникновение в организм, — говорит Маркес.

В качестве следующего шага исследователи испытают PGG в качестве местного средства для лечения грибковых инфекций кожи на мышах.

Тем временем Куаве и Маркес подали заявку на предварительный патент на использование PGG для борьбы с грибковыми инфекциями.

Еще одна идея, которая нас интересует, — это потенциальное использование PGG в качестве микробного препарата широкого спектра действия, — говорит Куаве.

Многие инфекции, возникающие при острых травмах, таких как раны на поле боя, имеют полимикробную природу, поэтому PGG может стать полезным средством местного лечения в таких случаях.

Источник фото: https://www.inaturalist.org/observations/110124499

13.09.2023


Подписаться в Telegram



Здоровье

Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы

Слишком ранний возраст наступления менопаузы п...

Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад

Клетка похожа на шумный мегаполис, в ...

EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных

Генетическая сигнатура новорождённых может пре...

В Университете Льва Толстого разработали импортозамещающие лекарства
В Университете Льва Толстого разработали импортозамещающие лекарства

Ученые Центра технологического превосходства Т...

PNAS: Появилось новое понимание того, как мутации влияют на болезни
PNAS: Появилось новое понимание того, как мутации влияют на болезни

Многие статистические модели и алгоритмы&...

В ЛЭТИ представили алгоритм ранней диагностики патологий беременности
В ЛЭТИ представили алгоритм ранней диагностики патологий беременности

Разработка позволит прогнозировать протекание ...

Lancet Inf Dis: Материнские антитела мешают реакции на вакцину против малярии
Lancet Inf Dis: Материнские антитела мешают реакции на вакцину против малярии

Материнские антитела могут препятствовать реак...

Абсолютно новый метод блокировки опухолей разработали в Томске
Абсолютно новый метод блокировки опухолей разработали в Томске

Прототип препарата против метастазов создали у...

NatComm: Выяснилось, как транскрипция генов управляет движением в геноме
NatComm: Выяснилось, как транскрипция генов управляет движением в геноме

Учёные выявили связи между активностью генов, ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
Регистрация сми на IV конгресс молодых ученых продлевается до 6 ноября
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
На старт! Внимание! MITEX!
Пироговская олимпиада для школьников по химии и биологии