Ученые подобрали оптимальную дозу антибиотика для лечения пингвинов
Американские
ученые создали математическую модель,
предсказывающую эффективную и безопасную
дозу антибиотика для лечения очковых
пингвинов Spheniscus demersus. Эти птицы
страдают от грибкового заболевания
аспергиллеза, но используемый антибиотик вызывает много
побочных эффектов. Теперь, благодаря
полученным результатам, стало возможным
скорректировать дозу антибиотика, и
лечение пингвинов должно
стать проще и безопаснее. Статья с
результатами опубликована в журнале
Journal of Zoo and Wildlife Medicine.
Респираторное заболевание аспергиллез, которому, среди прочих живых организмов, подвержены человек и птицы, вызывается грибками рода Aspergillus. Долгое время это заболевание лечили итраконазолом, но со временем у грибков возникала к нему устойчивость и лечение теряло эффективность. С недавнего времени стал применяться другой противогрибковый препарат – вориконазол, который способен справиться с аспергиллезом, но у очковых пингвинов, которых им лечили, наблюдались побочные эффекты: анорексия, депрессия, слабость и слепота. Похожие симптомы при лечении вориконазолом наблюдались и у людей.
Ранее это лекарство использовали для лечения аспергиллезов у других птиц, но, по словам авторов статьи, работ, которые бы касались именно фармакокинетики вориконазола, очень мало. В то же время, большинство исследователей в других работах предпочитали экстраполировать результаты дозировки препарата, полученные на одном виде птиц – на другой вид. Но, как указывают авторы новой статьи, фармакокинетика вориконазола между разными видами и даже между представителями одного вида сильно варьируется. Причинами могут быть и отличия в физиологии, и взаимодействия этого лекарства с другими лекарствами, и генетический полиморфизм в генах, которые кодируют метаболизирующие вориконазол ферменты. Таким образом, не было достаточных сведений о безопасной дозе этого лекарства для лечения очковых пингвинов, поэтому авторы статьи решили ее рассчитать.
На выборке из 18 пингвинов, наблюдавшихся при лечении аспергиллеза, ученые замеряли концентрацию вориконазола в плазме крови, и на основании полученных результатов создали математическую модель. Ученые хотели описать, как метаболизируется этот противогрибковый препарат, и предсказать как его разные концентрации будут воздействовать на пингвинов. Необходимо было найти такую концентрацию, чтобы она не вызывала побочных действий, но была эффективна.
В результате авторы работы выяснили, что прием дозы вориконазола в соотношении 5мг/кг один раз в день, является самым эффективным и безопасным. И все же они отмечают, что на практике, из-за возможного накопления лекарства в организме и последующей его токсичности, желательно контролировать дозу препарата для каждого пингвина индивидуально.
В наше время остро стоит проблема устойчивости микроорганизмов к антибиотикам. Не так давно в Америке скончалась пациентка с инфекцией, вызываемой Klebsiella pneumoniae. Этот патоген обладал устойчивостью к 26 антибиотикам. А ученые из Оксфордского университета разработали программу, которая способна определять по геному бактерии, к каким антибиотикам она устойчива, а к каким – нет.
Надежда Потапова
Изучать на них магниторецепцию не получится
Исследователи из Великобритании и Германии на протяжении шести лет воздействовали суммарно почти на сто тысяч дрозофил магнитным полем и выяснили, что они не меняют свое поведение под действием этого поля и в целом никак на него не реагируют. Это опровергло результаты предыдущих экспериментов, где чувствительность мух к магнитному полю была доказана, — прошлые результаты ученые посчитали ложноположительными. Работа опубликована в Nature. Некоторые животные обладают магниторецепцией — например, перелетные певчие птицы мигрируют в основном по ночам и ориентируются по магнитному полю земли. Точно не ясно, как работает их внутренний компас, но основная гипотеза такая: в сетчатке из глаз есть криптохромы — светочуствительные белки, которые реагируют на магнитное поле, а в мозге — нейроны, которые обрабатывают информацию, поступающую с магниторецепторов сетчатки. Такую же способность ученые обнаружили и у летучих мышей. По некоторым данным, магнитное поле чувствуют и плодовые мушки дрозофилы (Drosophila). Криптохромы из их сетчатки реагировали на магнитное поле в экспериментах in vitro, а в других исследованиях [1, 2, 3] под действием магнитного поля их поведение менялось. Поэтому мух иногда используют как модельный организм, чтобы изучать магниторецепцию: геном дрозофил можно редактировать, и эксперименты над ними ставить проще, чем над птицами. Марко Бассетто (Marco Bassetto) из Ольденбургского университета имени Карла фон Осецкого и его коллеги из Великобритании и Германии решили проверить, на самом ли деле дрозофилы чувствительны к магнитному полю. Они воспроизвели несколько экспериментов на гораздо большей выборке и в более контролируемых условиях. Сначала они запустили мух в Т-образный лабиринт, к одному из рукавов которого было приложено магнитное поле с индукцией около 500 микротесла. Установку разместили в электромагнитно-экранированной камере в деревянном здании — в итоге фоновые радиочастотные поля сильно ослаблялись и не должны были повлиять на эксперимент. Дрозофил тестировали группами по 100 особей; предполагалось, что наивные мухи будут избегать рукава с магнитным полем (как это было в ранних экспериментах), а если научить их ассоциировать поле с наградой в виде сахарозы, то они станут предпочитать этот рукав. Однако ничего из этого не подтвердилось: и наивные, и обученные дрозофилы выбирали оба рукава с одинаковой частотой. А вот в контрольных экспериментах мухам удалось связать награду и запах. Всего ученые провели почти 1000 тестов и протестировали таким образом 97650 мух. Затем они поместили дрозофил в вертикальные пластиковые трубки, помещенные между двойными катушками. К одной из трубок было приложено магнитное поле с индукцией 500 микротесла, а к другой — нет. В таких трубках мухи обычно поднимаются, сопротивляясь земному притяжению, — это называется отрицательным геотаксисом (личинки некоторых насекомых, напротив, стремятся вниз, к земле). В предыдущих исследованиях под действием тусклого синего цвета и магнитного поля мухи поднимались медленнее. Здесь же ученые не обнаружили никакой разницы в скорости подъема мух в зависимости от наличия магнитного поля. Однако, как и в раннем эксперименте, под действием красного цвета дрозофилы поднимались медленнее, чем под действием синего (магнитное поле все еще не влияло). Затем ученые усовершенствовали экспериментальную установку и проверили в ней магнитные поля 0,90, 220 и 300 микротесла. Однако и тогда магнитное поле не влияло на скорость подъема насекомых. В предыдущих исследованиях также сообщалось, что магниточувствительность мух проявляется под действием более коротких волн света. Авторы проверили и это, но и здесь дрозофилы никак не реагировали. Авторы заключили, что дрозофилы, судя по всему, не способны ощущать магнитные поля околоземной силы (ниже 500 микротесла). А статистический анализ показал, что результаты ранних экспериментов были, вероятнее всего, ложноположительными: на это указывают небольшие выборки и низкая статистическая мощность. Таким образом, изучать магниторецепцию лучше на ночных мигрирующих певчих птицах. А ранее исследователи из Канады и США выяснили, что нейроны птиц, реагирующие на магнитное поле, активны только во время миграции. Во время ночного отдыха их активность снижается.
