Флюоресцентное выявление бактериальной устойчивости к антибиотикам

Карбапенемы входят в число «антибиотиков запасного ряда» и могут бороться с инфекциями, для которых другие препараты уже давно утратили свою эффективность. Однако за последние десятилетия появились устойчивые даже к карбапенему патогенные штаммы. Чтобы выяснить, содержит ли патоген ферменты, разрушающие карбапенем (карбапенемазы), китайские ученые разработали простой и быстрый анализ, основанный на оптической детекции флуоресцентных меток. Новый метод описан в журнале Angewandte Chemie.

Карбапенемы - это класс β-лактамных антибиотиков, аналогичных цефалоспоринам и пенициллинам. Хотя некоторые бактериальные штаммы приобрели устойчивость к β-лактамным антибиотикам, большинство β-лактамаз не могут влиять на карбапенемы. Таким образом, данный вид «антибиотиков запасного ряда» является препаратом выбора для инфекционных заболеваний мочевыводящих путей и брюшной полости, а также внутрибольничной пневмонии, если они ассоциированы с полирезистентными бактериями. Однако появляется все больше случаев резистентности даже к карбапенему.

В связи с этим исследователи разработали молекулу с флуоресцентной меткой, которая имеет ту же структуру, что и карбапенемы. Если это карбапенем-имитирующее соединение, именуемое CVB-1, распознается карбапенемазой, например, в бактериальном экстракте, CVB-1 подвергается деградации и превращается в флуоресцентную молекулу, которая излучает интенсивный зеленый свет при облучении светом определенной длины волны. Таким образом, при активной карбапенемазе бактерий светятся зеленым.

Этот метод позволяет обнаруживать устойчивости к антибиотикам флуоресцентным методом. Таким образом, используя данную систему анализа, можно было бы в очень короткий срок выяснить, действительно ли присутствуют резистентные к карбапенему бактерии (такие как некоторые штаммы Enterobacteriaceae и Klebsiella pneumoniae) и разработать конкретные стратегии лечения, а также избежать злоупотребления неэффективными лекарственными средствами. Ученые провели ряд тестов, доказывающих, что CVB-1 анализ специфичен и может быть использован в живых системах. Этот быстрый и простой флуоресцентный анализ, безусловно, является новым подходом в текущей борьбе с распространением резистентности к антибиотикам.

Источник: Wuyu Mao, Lingying Xia, Hexin Xie. Detection of Carbapenemase-Producing Organisms with a Carbapenem-Based Fluorogenic Probe. Angewandte Chemie International Edition, 2017; DOI: 10.1002/anie.201612495