Krystal Kasal tərəfindən , Phys.org

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

β-laktamaza ilə tetiklenen BIN-3I fotosensibilizatorunun aktivləşdirilməsi və toplanması yolu ilə rezistent bakteriyaların dəqiq və səmərəli şəkildə aradan qaldırılması. Kredit: Milli Elmlər Akademiyasının materialları (2026). DOI: 10.1073/pnas.2536405123

Antibiotik müqaviməti illərdir antibiotiklərin həddindən artıq istifadəsi və səhv istifadəsi səbəbindən sürətlə artan bir böhrana çevrilir. Problem antibiotiklər həssas bakteriyaları məhv etdikdə, lakin davamlı bakteriyaların çoxalması üçün onları geridə qoyduqda və bu da müqaviməti daha da artırdıqda daha da ağırlaşır. Davamlı bakteriyalarla mübarizə aparmaq üçün yeni müalicə üsulları axtarılır və indi tədqiqatçılar ən azı bir növ davamlı bakteriyaları uğurla müalicə etməyin yolunu tapmış ola bilərlər.

“Proceedings of the National Academy of Sciences” jurnalında dərc olunmuş yeni bir araşdırmada , işıqla aktivləşdirildikdə β-laktamaza istehsal edən qram-pozitiv MRSA-nı məhv edə bilən bir birləşmənin dizaynı təsvir edilmişdir.

Antibiotik müqaviməti ilə mübarizə

β-laktam antibiotikləri adətən bakterial infeksiyaların müalicəsində istifadə olunur. Lakin illər ərzində bəzi bakteriyalar bu antibiotiklərə qarşı müqavimət göstərməyin yolunu β-laktamaza adlanan və antibiotikləri təsirsiz hala gətirə bilən bir fermentin istehsalı yolu ilə tapıblar.

İndiyə qədər yanaşmalar yeni antibiotikləri və ya β-laktam/β-laktamaza inhibitor kombinasiyalarını əhatə etmişdir, lakin bu yanaşmalara qarşı müqavimət hələ də ortaya çıxmışdır. Bəzi əvvəlki tədqiqatlar davamlı patogenləri hədəf almaq üçün β-laktamaza ilə aktivləşdirilmiş antibiotiklər və β-laktamaza ilə aktivləşdirilmiş fotodinamik terapiya (PDT) – və ya işıqla aktivləşdirilmiş agentlər – yaratmağa yönəlmişdir.

Lakin, aktiv maddələr tez-tez bakteriyalardan uzaqlaşaraq bu metodun selektivliyini azaldır. Beləliklə, yeni tədqiqatda iştirak edən tədqiqatçılar bu məhdudiyyəti aradan qaldırmaq üçün bir yol axtarmağa və β-laktamaza ilə aktivləşdirilmiş PDT birləşmələrindən istifadə edən bir metodla irəliləməyə başladılar.

Bakterial müdafiəni aşmaq üçün yeni bir hiylə

Tədqiqatçılar, β-laktamaza ehtiva edən davamlı bakteriyaların içərisində toplana bilən β-laktamaza ilə aktivləşdirilmiş fotosensibilizator hazırladılar. BIN-3I adlanan birləşmə infraqırmızı işıqla aktivləşdirildikdən sonra toplanır və bakteriyaları öldürür.

Birləşmə, aktiv yaxın infraqırmızı (NIR) fotosensibilizator kimi işləyən bir boya olan β-laktamaza tanıma vahidindən, tərk edən qrupdan və suda həllolmanı artırmaq və keçiriciliyi azaltmaq üçün hidrofilik əvəzedicilərdən ibarətdir. Hidrofilik əvəzedicilər birləşmənin keçmiş cəhdlərlə əlaqəli bakteriyalara çatmaqda çətinliklərin öhdəsindən gəlməsinə kömək edir.

“Biz bu hidrofilik qrupların və bütöv sefalosporin skeletinin mövcudluğunun prodrugları yüksək suda həll olan, aşağı hüceyrə keçiriciliyi olan və fotosensibilizasiyaedici təsirsiz hala gətirəcəyini və bununla da onları β-laktamaza mənfi həssas bakteriyalar və məməli hüceyrələri üçün zərərsiz hala gətirəcəyini gözləyirdik.”

Tədqiqat müəllifləri yazırlar ki, “β-laktamaza – xüsusilə rezistent bakteriyalar tərəfindən istehsal olunan ferment – tərəfindən tək bir selektiv hidroliz zamanı hidrofilik hissələr parçalanır və molekulun xüsusiyyətlərində çoxsaylı təsirlər yaradır: hidrofilikdən hidrofobikə və aşağıdan yüksək membran keçiriciliyinə qədər, bu da reaktiv və hidrofob xinon metidi (QM) ara məhsulunun yaranmasına səbəb olur”.

Bu proses təcrübələrdə inkubasiya mühiti üzərində 2000 dəfədən çox zənginləşmənin dramatik şəkildə toplanmasına gətirib çıxarır. Komanda həmçinin in vitro təcrübələr apardı və BIN-3I-nin β-laktamaza-pozitiv MRSA-nı yüksək selektiv PDT ilə öldürməsini təmin etdiyini, β-laktamaza-mənfi ştammları qoruyarkən canlı hüceyrələrdə >99.999% azalmaya nail olduğunu göstərdi. Qarışıq bakteriya populyasiyalarında BIN-3I rezistent bakteriyaları selektiv şəkildə aradan qaldırdı və bakteriya populyasiyasını β-laktam həssaslığına doğru geri çevirən “əks-seleksiya” yaratdı, bu da β-laktam antibiotiklərinin yenidən təsirli ola biləcəyi deməkdir.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Yara infeksiyalarının, abseslərin, biofilmlərin və daha çoxunun müalicəsi

Tədqiqatçılar həmçinin əzələ infeksiyası, abses və yaralar da daxil olmaqla bir çox infeksiya növü olan siçanlarda BIN-3I-nin effektivliyini qiymətləndiriblər. Nəticələr göstərib ki, BIN-3I siçanlarda birdən çox MRSA infeksiyasına qarşı güclü terapevtik təsir göstərir, digər PDT birləşməsi, tək başına işıq və ya geniş spektrli penisilin antibiotiki ampisillin ilə müalicə olunmuş qruplarda isə heç bir əhəmiyyətli antibakterial təsir aşkar edilməyib.

Tədqiqat müəllifləri yazırlar ki, “BIN-3I ilə PDT bakteriya yükünü 10 ⁸ CFU-dan aşkarlama həddindən aşağıya (<10 ³ CFU) endirdi ki, bu da 99.999%-dən çox eradikasiya nisbətinə uyğundur və MRSA infeksiyalarının müalicəsi üçün birinci sıra antibiotiklərdən biri olan vankomisindən daha yaxşı təsir göstərir (99.9% azalma).”

Həmçinin, biofilmlə əlaqəli kateter infeksiyaları üzərində təcrübələr aparılmışdır ki, bu infeksiyalar adətən antibiotiklərə davamlı bakteriyaları əhatə edir və xroniki və cihazla əlaqəli infeksiyalarda ciddi problemlər yaradır. Nəticələr göstərmişdir ki, kateterlərin xaricində PDT və BIN-3I ilə biofilmlərin tamamilə aradan qaldırılması müşahidə edilmişdir. Bu kombinasiya eyni konsentrasiyada vankomisindən də yaxşı nəticə göstərmişdir. Tibbi kateterlərdə biofilm infeksiyası başlanğıc səviyyələrə qədər əhəmiyyətli dərəcədə azalmışdır ki, bu da tədqiqatçıların fikrincə, vankomisinlə müqayisə edilə bilən və ya hətta ondan da üstündür.

Tədqiqat, dərmana davamlı yara infeksiyaları, abseslər və işığın çata biləcəyi digər əlçatan infeksiyalar üçün perspektivli bir müalicənin sübutlarını təqdim edir. Yeni strategiya həmçinin bütün həssas bakteriyaları geniş şəkildə öldürmək əvəzinə, davamlı ştammları üstünlüklə aradan qaldırmaqla müqavimət təkamülünü idarə etmək üçün yeni bir yol təklif edir. Lakin, PDT işıq tələb etdiyi üçün dərin, şüalanması çətin və ya sistemli infeksiyaları müalicə edə bilmir. O, həmçinin β-laktamaza əsaslı müqavimətlə məhdudlaşır və qram-müsbət bakteriyalar üçün daha yaxşı işləyir, qram-mənfi bakteriyalarda daha zəif effektivlik göstərir.

Tədqiqat müəllifləri yazırlar ki, “Bu məhdudiyyətlərə baxmayaraq, aktivləşdirmə, hidrofobiklik keçidi, kovalent saxlama və ROS generasiyasını birləşdirən bla ilə tetiklenen birdən çoxa dizayn ümumiləşdirilə bilən bir platforma təmsil edir. Bu strategiya, sadəcə fermentə cavab verən çatdırılma modulunu saxlayarkən yükü dəyişdirməklə fotosensibilizatorlardan kənarda digər terapevtik agentlərin səmərəli və selektiv çatdırılması və ya toplanması üçün uyğunlaşdırıla bilər.”

Müəllifimiz Krystal Kasal tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Fangfang Chen və digərləri, Rezistent patogenlərdə toplanan aktivləşdirilə bilən fotosensibilizator vasitəsilə β-laktamaza ifadə edən bakteriyalara qarşı əks-seleksiya, Milli Elmlər Akademiyasının materialları (2026). DOI: 10.1073/pnas.2536405123

Jurnal məlumatları: Milli Elmlər Akademiyasının materialları