Российские исследователи совместно с немецкими коллегами разработали наночастицы на основе серебра, покрытые полиглутаминовой кислотой и модифицированные антибиотиками — полимиксинами. Этот препарат снизил токсичность антибиотиков и повысил их эффективность. Исследование опубликовано в журнале International Journal of Molecular Sciences.
В последние годы проблема устойчивости бактерий к антибиотикам стала очень актуальна. Поэтому ученые всего мира ведут разработки новых антибиотиков и повышают эффективность уже известных соединений. В данный момент наиболее перспективными считаются полимиксины. Первый представитель этого класса был открыт около 50 лет назад. Это антибиотики пептидной природы, которые разрушают клеточную стенку бактерий. Полимиксины действуют преимущественно против грамотрицательных бактерий: кишечной палочки, сальмонеллы, холерного вибриона и других. Однако полимиксины довольно токсичны, поэтому они противопоказаны детям и пожилым людям, а также людям с заболеваниями печени, почек и ЦНС.
Исследователи из Института высокомолекулярных соединений РАН (Санкт-Петербург), Санкт-Петербургского государственного университета и Государственного научно‑исследовательского института особо чистых биопрепаратов (Санкт-Петербург) получили наночастицы типа ядро — оболочка. Их основу составляет серебро, а в качестве стабилизирующего покрытия была выбрана полиглутаминовая кислота. К серебру ученые обратились из-за того, что оно само по себе обладает противомикробным действием, а преимуществом материала оболочки были его биосовместимость и биоразлагаемость. Положительно заряженные молекулы антибиотика прочно связывались с полиглутаминовой кислотой.
После получения наночастиц ученые проверили их токсичность и эффективность против бактерий. Для начала исследователи из Ганноверского университета имени Готфрида Вильгельма Лейбница (Германия) провели эксперимент с культурой эпителиальных клеток человека, которая обрабатывалась суспензией наночастиц. Такая процедура, которая проводилась в течение трех суток, не повлияла на жизнеспособность клеточной культуры. Затем ученые внесли наночастицы в культуру бактерии Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка). Они выяснили, что серебряные наночастицы с полимиксинами угнетают рост бактерии в четыре раза сильнее свободных полимиксинов.
Исследователи также получили пленки, изготовленные из агарозы и начиненные серебряными наночастицами с антибиотиками. Такие антибактериальные композитные материалы можно накладывать на раны и другие повреждения кожи.
«Разработанные нами гибридные наночастицы позволяют безопасно доставить антибиотик в необходимые ткани благодаря отсутствию цитотоксичности и постепенному высвобождению полимиксинов из полимерной оболочки. В дальнейшем мы планируем исследовать возможность нацеленной доставки наночастиц в места бактериального заражения», — прокомментировал руководитель проекта Юрий Скорик, ведущий научный сотрудник, руководитель лаборатории природных полимеров Института высокомолекулярных соединений РАН.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
