Нанокластеры золота повысили эффективность антибиоКоманда ученых использовала нанокластеры золота против штаммов бактерий, проявляющих множественную стойкость к лекарственным препаратам. Ядро из 25 атомов золота было функционализировано двумя лигандами: пиридинием — катионом, обеспечивающим бактерицидное действие, и цвитеррионом, отвечающим за стабильность и биосовместимость с клетками макроорганизма. Такие наночастицы золота эффективно уничтожали устойчивые к антибиотикам грамположительные бактерии, а их использование совместно с антибиотиками повысило антибактериальную активность препаратов против мультирезистентных бактерий как в культурах клеток, так и в опытах на животных. Кроме того, нанокластеры золота хорошо выводились почками и не повредили ткани макроорганизма, опубликованные в журнале Chemical Science. Выяснилось, что нанокластеры оказывают большее влияние на грамположительные микроорганизмы, поскольку поверхности их клеток отрицательно заряжены, следовательно, имеют сильные электростатические взаимодействия с катионами. Поэтому дальнейшие исследования проводили только на грамположительных штаммах — Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus haemolyticus, Enterococcus faecium и их мультирезистентных формах (МРСЕ, мультирезистентный S. haemolyticus и ванкомицин-резистентный Enterococ00 ), 50%, 10% и 10%. Оказалось, что нанокластеры золота Au;;(P;;);(C;);;), у которых из двух лигандов 45 процентов приходится на пиридиний (P;;), демонстрируют высокую антибактериальную активность, низкую стабильность и цитотоксичность. Сочетание оптимизированных наночастиц золота с обычными антибиотиками повысило антибактериальную активность против мультирезистентных бактерий, как in vitro , так и на животных. При исследовании скорости заживления ран установили, что использование нанокластеров золота вместе с антибиотиком имипенемом дало лучшие результаты — на девятые сутки кожа была полностью восстановлена, а на двенадцатые сутки численность микроорганизмов была в 10 раз ниже, чем при использовании только наночастиц, и на два. порядки ниже численности контроля. Стабильность нанокластеров золота in vitro подтвердили в смоделированных биологических жидкостях, установив постоянную флуоресценцию, неизменную в течение 15 суток. Сильную флуоресценцию наночастиц in vivo после внутривенной инъекции нанокластеров золота с антибиотиком имипенемом у мышей наблюдали преимущественно в печени, более низкую – селезенке и почках. Однако определение содержания золота в критических органах показало, что через 96 часов более 80 процентов золота выводилось. Ученые подтвердили хороший почечный клиренс и биосовместимость - наночастицы металла хорошо фильтровались почками и не повреждали ткани макроорганизма. Ученым удалось синтезировать и оптимизировать состав нанокластеров золота, в которые, кроме 25 атомов золота, вошли еще два лиганда — пиридиниевый и цветионный. Полученные наноматериалы демонстрировали хорошую антибактериальную способность против мультирезистентных грамположительных бактерий, так и высокую стабильность в макроорганизме. За антибактериальное влияние нанокластеров золота на клетки бактерий ответственными определили следующие эффекты: разрушение целостности бактериальной мембраны и изменение ее потенциала; склеивание клеток микроорганизмов; образование активных форм кислорода, окисляющих клеточные структуры. То есть действие наночастиц было направлено на содействие проникновению антибиотиков внутрь бактерий через их поврежденную мембрану, а также на значительное угнетение жизнеспособности бактериальных клеток и создание стрессовых условий, при которых они постепенно погибали. Использование таких оптимизированных биосовместимых нанокластеров золота значительно уменьшило дозу антибиотиков, необходимую для лечения мультирезистентных бактериальных инфекций. Перечисленные преимущества делают такие наночастицы мощным инструментом для биовизуализации, доставки лекарств и терапии. Кроме того, использование таких технологий поможет выиграть время для модификации уже существующих антибиотиков. Тем не менее, помощь в преодолении патогенных микроорганизмов можно искать без использования антибиотиков. Недавно стало известно, что пептиды тела человека оказывают антибактериальное действие. © Copyright: Игорь Гарин, 2021.
Другие статьи в литературном дневнике:
|
