Иммунные клетки-киллеры и их везикулы помогут в борьбе с устойчивыми к антибиотикам бактериями

Устойчивость бактерий к антибиотикам становится одной из главных угроз современной медицины. Особенно тревожат врачей микроорганизмы группы ESKAPE: золотистый стафилококк, энтерококк, клебсиелла, синегнойная палочка, ацинетобактер и энтеробактер. Они вызывают большинство трудноизлечимых инфекций в больницах — пневмонии, болезни мочевыводящих путей, поражения слизистых и ран, а также менингит. Эти бактерии быстро мутируют и перестают реагировать на привычные лекарства.

Естественные киллеры и их везикулы: новое оружие против супербактерий

Исследователи из Санкт-Петербургского научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии имени Пастера совместно с коллегами из других учреждений изучили возможность применения естественных киллеров (NK-клеток) против представителей группы ESKAPE. Ранее было известно, что эти иммунные клетки выделяют микроскопические пузырьки — везикулы, которые активируют воспалительные реакции и вызывают гибель опухолевых клеток. Однако их роль в борьбе с бактериями оставалась неясной.

Для экспериментов ученые использовали клеточную линию естественных киллеров NK-92, полученную в 1992 году от пациента с раком и широко применяемую в исследованиях. Они проверили, как сами клетки и их везикулы влияют на рост шести видов бактерий из группы ESKAPE.

Оказалось, что клетки NK-92 подавляют образование колоний золотистого стафилококка, клебсиеллы, ацинетобактера и энтеробактера, но не влияют на энтерококк и синегнойную палочку. Везикулы, выделенные из NK-клеток, блокировали рост только золотистого стафилококка, вступая с бактериями в физический контакт. Ученые предполагают, что везикулы доставляют к поверхности микробов белки, «пробивающие» их мембраны, что приводит к гибели клеток, хотя точный механизм пока не выяснен.

Везикулы повышают чувствительность бактерий к антибиотикам

Еще более важным стало открытие, что обработка везикулами сделала золотистый стафилококк более чувствительным к антибиотику клиндамицину. Минимальная концентрация препарата, необходимая для подавления роста бактерий, снизилась на 32%. Это означает, что везикулы могут помочь использовать меньшие дозы антибиотиков, уменьшая побочные эффекты для пациентов.

«Проведенные тесты показали, что везикулы вступают в непосредственный контакт с бактериями, но при этом подавляют рост только стафилококка. Возможно, такая избирательность связана с различиями в строении защитных оболочек у исследуемых микроорганизмов. Однако полученный результат уже очень ценен: открытие позволит использовать меньшие дозы антибиотика при борьбе с многочисленными инфекциями, вызываемыми золотистым стафилококком, и уменьшить побочные эффекты для пациентов», — рассказывает Полина Гребенкина, лаборант-исследователь СПб НИИЭМ имени Пастера, младший научный сотрудник отдела иммунологии и межклеточных взаимодействий НИИ АГиР имени Д.О. Отта.

В перспективе такой подход может лечь в основу новых антибактериальных препаратов и вспомогательных средств для усиления эффекта традиционных антибиотиков. Ученые планируют улучшить антимикробные свойства везикул, в частности, найти способ обогатить их действующим веществом. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда, его результаты опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.