Ученые из Национального института стандартов и технологии создали тест-систему, позволяющую за короткий период времени получить информацию о чувствительности бактерий к определенному типу антибиотиков, что позволит существенно ускорить лечение и избежать некорректного назначения антибиотиков.
Повышенное применение антибиотиков как в медицине, так и в животноводстве приводит к формированию резистентных штаммов микроорганизмов. Ввиду нечувствительности бактерий к назначаемым антибиотикам лечащие врачи вынуждены применять другие виды терапии, которые могут быть не настолько эффективны. По данным Центра по контролю и профилактике заболеваний США порядка 50% антибиотиков применяются не по назначению – либо они выписывается без явной необходимости, либо неправильно подобрана дозировка или длительность лечения.
Новая тест-система, созданная учеными из Национального института стандартов и технологии, позволяет в течение часа получать готовый результат о чувствительности бактерий к антибиотикам. Существующие тест-системы позволяют выполнить анализ чувствительности к антибиотикам за несколько дней, требуя выращивания колоний микроорганизмов, что приводит к назначению некорректных антибиотиков до получения результатов и формированию резистентности.
Специальные датчики, разработанные учеными, улавливают любые изменения в поведении бактериальной клетки в ответ на применение антибиотика. Согласно результатам исследования частота шума, фиксируемого при вибрации клетки, увеличивается с увеличением плотности бактериальных клеток.
Ученые проводили исследования с применением бактерии E.coli, воздействуя антибиотиками polymyxin B и ampicillin. Было обнаружено, что частота шума, производимо бактериальными клетками была равна нулю на протяжении 7 минут после применения polymyxin B и 15 минутам после применения ampicillin. Это тот период времени, который проходит прежде, чем антибиотик начнет работать. Результаты исследования были опубликованы в журнале Scientific Reports.
Ученые находятся в постоянном поиске новых путей для борьбы с резистентностью микроорганизмов, включая создание новых методов лечения, воздействующих на другие целевые компоненты бактериальной клетки.
Фиксация движений бактериальной клетки является новым перспективным подходом, который набирает все большую популярность. Первоначально данный метод фиксации движения мог быть применим только к тем бактериям, которые способны «плавать», используя жгутики и другие механизмы.
Метод, разработанный учеными из Национального института стандартов и технологии, является значительно более чувствительным. Проводя исследование на бактериях с парализованными жгутиками, ученые выяснили, что вибрации, улавливаемые датчиком, исходят от клеточной стенки микроорганизмов.