«Антибиотики не способны точечно атаковать бактерий и при этом их часто используют для профилактики инфекций, что ведет к развитию у микробов стойкости к их действию. Для преодоления этой проблемы мы разработали жировые наночастицы, покрытые гибридным покрытием, сочетающим в себе свойства оболочки иммунных клеток-нейтрофилов и стенок бактерий. Эти частицы продемонстрировали высокий уровень активности при борьбе с инфекциями в легких и кровотоке мышей», — пишут исследователи.
Эти наночастицы были разработаны группой китайских биохимиков под руководством доцента Университета Сунь Ятсена в Гуанчжоу (Китай) Дина Синя. Они представляют собой полые структуры, заполненные молекулами антибиотика норфлоксацина и покрытые специальной оболочкой, которая одновременно позволяет им проникать внутрь бактерий и защищает их от внимания иммунной системы.
Для решения этой задачи ученые синтезировали специальное гибридное покрытие, которое содержит в себе молекулы, присутствующие на поверхности иммунных клеток-нейтрофилов, а также оболочек болезнетворных микробов и особых пузырьков, которые они используют для обмена сигнальными молекулами с другими бактериями. Первый компонент покрытия защищает наноструктуры от поглощения иммунными клетками, а второй — заставляет микробов поглощать жировые наночастицы и высвобождать их содержимое.
Работу этих наночастиц ученые проверили как на культурах человеческих клеток и разных видов бактерий, так и в опытах на мышах, в чьи легкие и кровоток Дин Синь и его коллеги вводили большие количества клеток патогенных форм кишечной палочки и возбудителя пневмонии (Klebsiella pneumoniae). Эти опыты подтвердили, что жировые наночастицы избирательно проникали внутрь микробов, уничтожали их и при этом не доставляли антибиотики в человеческие клетки.
Как отмечают исследователи, их разработка превосходила по уровню эффективности как чистый норфлоксацин, так и заполненные им жировые частицы без гибридного покрытия. Это говорит в пользу того, что оно ускоряет точечную доставку лекарств внутрь микробов и при этом защищает наночастицы от внимания иммунитета. В перспективе это позволит врачам снизить дозы лекарств, необходимые для борьбы с инфекциями, что уменьшит вероятность развития стойкости к антибиотикам у микробов, подытожили ученые.