Бактериофаг и антибиотик избавили пациента от лекарственно-устойчивой инфекции
Бактериофаг OMKO1 с антибиотиком цефтазидимом смог избавить пациента от инфекции, которую несколько лет безуспешно лечили традиционными антибиотиками, сообщается в Evolution, Medicine and Public Health. Пациенту с аневризмой аорты был установлен имплантат, но после операции у него развилась инфекция, вызванная синегнойной палочкой (Pseudomonas aeruginosa).
Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa) обладает повышенной устойчивостью к большинству антибиотиков и относится к так называемым ESKAPE-патогенам — бактериям, вызывающим госпитальные инфекции по всему миру. В том числе она обнаруживается при абсцессах и гнойных ранах. Лечение инфекций, вызванных P. aeruginosa осложняется тем, что бактерии образуют на поверхности пораженного органа биопленки. Антибиотики на это бактериальное сообщество не действуют, а уничтожают только отдельные (планктонные) бактерии, которые испускает биопленка.
Для уничтожения ESKAPE-патогенов исследователи пробуют альтернативные варианты, в том числе лечение бактериофагами. Бактериальные вирусы могут проникать в биопленку и уничтожать бактерии, из которых она состоит. Метод лечения бактериофагами начали разрабатывать почти 100 лет назад, вскоре после открытия этих микроорганизмов. Однако у этого метода обнаружились недостатки: процедура подбора нужных фагов, действующих на тот или иной вид бактерий, занимает как минимум несколько дней, обработать ими можно только наружные поверхности организма или кишечник, к тому же фаги начинают размножаться при большой концентрации бактерий, уничтожение которых может вызвать у пациента токсический шок. К тому же, бактерии вырабатывают к бактериофагам устойчивость, как и к антибиотикам, поэтому в настоящее время бактериофаги используют достаточно редко.
Ученые из Йельского университета под руководством хирурга Дипака Нараяна (Deepak Narayan) и эволюционного биолога Пола Тернера (Paul Turner) решили использовать бактериофаг OMKO1 для лечения пациента с тяжелой госпитальной инфекцией. В 2012 году 76-летнему пациенту прооперировали аневризму дуги аорты и установили дакроновый имплантат. Вскоре после операции у пациента развилась инфекция, вызванная синегнойной палочкой. Для борьбы с ней мужчине неоднократно проводили хирургические чистки грудной клетки (делали дренажное отверстие, через которое выходил гной) и прописывали многократные продолжительные курсы антибиотиков. Но лечение не помогало, состояние пациента ухудшалось. Медики считали, что проводить повторную операцию было слишком рискованно, и приняли решение провести экспериментальное лечение бактериофагом и антибиотиком цефтазидимом, который применяется для лечения синегнойной палочки.
В качестве кандидата они выбрали фаг OMKO1, который был получен из образцов прудовой воды. Исследователи взяли их в пруду Додж в 65 километрах от Йельского университета. Как выяснили авторы исследования в своей предыдущей работе, OMKO1 прикрепляется к мембране синегнойной палочки, точнее, к белку-насосу, который «откачивает» антибиотик из клетки, прежде чем тот успевает подействовать. Исследователи предположили, что P. aeruginosa выработала устойчивость к фагу с помощью мутаций в мембранном насосе, которые препятствовали связыванию OMKO1. Но эти же мутации уменьшают эффективность «насоса» и делают бактерию уязвимой к антибиотику. Поэтому, по мнению ученых из Йеля, комбинированная терапия должна была помочь пациенту.
Прежде чем проводить лечение, авторы работы провели лабораторные эксперименты и убедились в эффективности действия цефтазидима и фага на биопленки синегнойной палочки, которая была получена из выделений пациента. Исследователи предположили, что OMKO1 уничтожает отдельные бактерии, дестабилизируя бактериальную пленку. После этого уже антибиотик получает доступ к отдельным бактериям, устойчивым к фагу, и уничтожает их.
В 2016 году, после успеха лабораторных экспериментов, и получения разрешения на операцию от FDA и администрации университета, медики ввели в грудную клетку пациента суспензию фага OMKO1 и цефтазидима. После процедуры ему прописали короткий курс цефтазидима. В результате, в течение 18 месяцев (до подачи статьи в печать) рецидивов инфекции у мужчины не наблюдалось.
Недавно сингапурские исследователи синтезировали полимер, которые эффективно разрушает ESKAPE-патогены, в том числе и синегнойную палочку. В отличие от антибиотиков, новое вещество малотоксично и не вызывает возникновения устойчивости у бактерий.
Эти изменения сохранялись до 15-летнего возраста
Нидерландские ученые исследовали воздействие антидепрессантов во время беременности на развитие головного мозга детей и выяснили, что у детей, чьи матери принимали селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС), было меньше серого вещества головного мозга, чем у детей, чьи матери этого не делали. Как сообщается в JAMA Psychiatry, наиболее сильно пострадал кортиколимбический контур, и эти изменения сохранялись до 15-летнего возраста. Считается, что от 7 до 20 процентов женщин испытывают симптомы депрессии и тревоги (в некоторых регионах доля таких женщин достигает 25 процентов). Какое-то количество этих женщин принимает антидепрессанты (в основном СИОЗС): например, в США около 10 процентов беременных женщин получают такое лечение, а в Северной Европе — 1-2 процента. Хотя назначение СИОЗС беременным женщинам считается безопасным, их воздействие уже связывали с негативными исходами, включая нарушения развития нервной системы у детей. Однако методологически сложно отделить влияние на такой исход депрессии матери или эффект от самих антидепрессантов. Серотонин влияет на когнитивные способности, внимание и эмоциональную регуляцию Исследования на животных показали, что серотонин также регулирует пролиферацию, дифференцировку и миграцию нейронов и синаптогенез. Исходя из этого можно предположить, что пренатальное воздействие СИОЗС на головной мозг плода может привести к его органическим нарушениям и, как следствие, нарушениям нервно-психического развития. Однако такая связь практически не изучалась на людях. Хеннинг Тимайер (Henning Tiemeier) с коллегами из Роттердамского университета Эразма исследовали 3198 пар мать-ребенок, которые они разделили на пять групп: использование СИОЗС во время беременности, использование СИОЗС только до беременности, симптомы депрессии во время беременности без применения СИОЗС, симптомы послеродовой депрессии и контрольная группа. Всем детям провели магнитно-резонансную томографию (МРТ) для визуализации головного мозга в возрасте от 7 до 15 лет. Средний возраст матерей составил 31,1 года. По сравнению с контрольной группой участницы, принимавшие СИОЗС во время беременности, имели более низкий доход семьи, потребляли меньше алкоголя, чаще курили табак и употребляли бензодиазепины. Участницы, которые страдали от депрессии во время беременности, были моложе и имели меньшее количество лет образования. Воздействие СИОЗС во время беременности матери было статистически связано с меньшим объемом серого вещества головного мозга у ребенка (р = 0,006) по сравнению с контрольной группой, особенно в кортиколимбической системе, и такой эффект наблюдался до 15-летнего возраста. Аналогичным образом, воздействие СИОЗС во время беременности ассоциировалось с уменьшением объема белого вещества головного мозга (p < 0,001) и миндалевидного тела (р < 0,001) в возрасте от 9 до 12 лет, но эти различия ослабевали с возрастом. Также пренатальное воздействие СИОЗС неизменно ассоциировалось с уменьшением объема лобной, поясной и височной коры больших полушарий. В частности, это коснулось верхней лобной коры, медиальной орбитофронтальной коры, парагиппокампальной извилины, ростральной передней поясной коры, задней поясной извилины и веретенообразной извилины. Не наблюдалось никакой связи между послеродовой депрессией или применением СИОЗС до беременности с первичными исходами для головного мозга. Депрессия во время беременности оказалась связана с более резким увеличением объема белого вещества головного мозга. Однако вторичный анализ показал, что она связана с уменьшением объема в ростральной передней поясной извилине (р = 0,006), а послеродовая депрессия — с уменьшением объема веретенообразной извилины (р = 0,002). В дальнейшем ученым предстоит выяснить, как все эти органические изменения головного мозга могут быть связаны с нарушением нервно-психического развития ребенка. Однако авторы отмечают, что врачам следует внимательнее отнестись к назначению СИОЗС во время беременности. Несмотря на то, что серотониновая теория депрессии терпит крах, СИОЗС все равно помогают при ней. О том, как это происходит, можно прочитать в нашем материале «Серотонин останьтесь».