Выявить инфекции помогут светящиеся антибиотики

Организм мыши значительно меньше человеческого, и потому обнаружить в нём "подсвеченные" бактерии намного проще

(фото Ed Lim).

Инфекцию золотистого стафилококка можно обнаружить на ранних стадиях развития

(фото Janice Haney Carr, Centers for Disease Control and Prevention).

В ходе серьёзных хирургических операций соблюдаются все техники безопасности, но бактериям зачастую удаётся проникнуть и осесть на медицинских имплантатах, к примеру, на костных винтах. Это может привести к серьёзным последствиям, например, к развитию инфекционных заболеваний.

Если не диагностировать такой недуг на ранней стадии, то пациент может умереть. Исследователи из Нидерландов разработали новую методику, с помощью которой местоположение очага инфекции и количество болезнетворных бактерий можно с лёгкостью и вполне безопасно определить ещё до того, как они начнут размножаться.

Ведущий автор исследования Марлен ван Остен (Marleen van Oosten), микробиолог из университета Гронингена, говорит, что на сегодня отличить нормальные послеоперационные отёки от развивающейся инфекции можно, лишь проведя биопсию.

Организм мыши значительно меньше человеческого, и потому обнаружить в нём "подсвеченные" бактерии намного проще (фото Ed Lim).

Помимо того, что биопсия — метод инвазивный (придётся резать ткани), а значит, сам по себе опасный, его нельзя назвать на 100% эффективным. Порой проходят годы, прежде чем инфекция разовьётся до такой стадии, когда её можно будет без труда идентифицировать.

Поэтому ван Остен задумалась о других методах выявления развивающегося заболевания. Она и её коллеги в рамках эксперимента окрасили антибиотик ванкомицин флуоресцентным красителем. После того как лекарственный препарат достиг поражённого участка, его молекулы проникли внутрь бактериальных клеток сквозь мембраны, и сами бактерии начали светиться.

Медики ввели светящийся ванкомицин в организм мышей, заражённых золотистым стафилококком. Количество антибиотика было достаточным, чтобы заставить бактериальные клетки светиться, но недостаточным, чтобы их уничтожить.

В ходе второго этапа эксперимента ван Остен и её коллеги имплантировали металлические пластины, покрытые светящимся антибиотиком, в кость голени человеческого трупа — на 8 миллиметров под кожу. Часть из этих пластин содержала бактериальные колонии эпидермального стафилококка, который обычно поражает кожу человека.

Когда исследователи сфотографировали ногу при помощи камеры, детектирующей флуоресценцию, то увидели на снимках имплантированные пластины довольно отчётливо.

Инфекцию золотистого стафилококка можно обнаружить на ранних стадиях развития (фото Janice Haney Carr, Centers for Disease Control and Prevention).

Важно понимать, что далеко не все бактерии связываются с ванкомицином. Поэтому определить характер инфекции можно будет, только подобрав нужный антибиотик. Но если первые признаки заболевания уже есть, то методика ван Остен окажется как раз кстати.

Коллеги нидерландских медиков, не принимавшие участия в данном исследовании, отмечают как плюсы, так и минусы новой технологии. Бесспорным преимуществом диагностического метода является его полная безопасность и биологическая совместимость, а вот эффективность вызывает сомнение.

Когда поражённая бактериями пластина находится на глубине около 8 миллиметров под кожей, увидеть её свечение при помощи камеры или любого другого прибора не составляет труда. Но большинство подобных операций проводится в глубине человеческого организма, и тогда уже непонятно, получиться ли разглядеть светящихся разносчиков инфекции.

Ван Остен утверждает, что вместе со своей командой она будет дорабатывать свой метод, повышая его эффективность и простоту применения. Об уже достигнутых результатах микробиолог и её коллеги сообщили в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Также по теме:
Составлена карта расположения грибков на человеческом теле
Впервые удалось визуализировать активность генов в тысячах отдельных клеток 
Японцы сделали ткани прозрачными при помощи сахара
Генно-модифицированные гусеницы сплели шёлк, светящийся в темноте разными цветами
Светочувствительный белок глаз может различать невидимый красный цвет