Канадские ученые обнаружили, что экстракт кленового сиропа значительно увеличивает восприимчивость различных бактерий к антибиотикам, и выяснили возможные механизмы этого эффекта. Результаты работы подготовлены к презентации (расписание, pdf) на 253-м национальном слете-выставке Американского химического общества в Сан-Франциско ACS San Francisco 2017.
Повсеместное и зачастую бесконтрольное применение антибиотиков в медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве привело к широкому распространению различных механизмов устойчивости к ним микроорганизмов. По данным главы Экспертной комиссии по борьбе с антибиотикоустойчивыми бактериями при президенте США Мартина Блейзера (Martin Blaser), ежегодно в мире используется 300 тысяч тонн антибиотиков, или около 73 миллиардов разовых доз. В силу этого многие научные коллективы занимаются поиском методов борьбы с антибиотикоустойчивостью, повышения эффективности противомикробных препаратов и сокращения их применения.
Сотрудники Университета Макгилла изучили противомикробные свойства кленового сиропа — выпаренного сока североамериканского клена, который коренное население Канады издавна применяло при инфекциях. Для этого ученые отделили от сахара и воды фенольные соединения, придающие сиропу характерный золотистый цвет и, предположительно, обладающие антибактериальной активностью.
Выяснилось, что чистый экстракт не обладает выраженным действием на культуры бактерий, и исследователи попробовали добавить к нему распространенные антибиотики — ципрофлоксацин (из группы фторхинолонов) и карбенициллин (из группы пенициллинов). Совместное назначение с экстрактом кленового сиропа значительно повысило эффективность этих препаратов: противомикробное действие проявлялся даже при снижении их дозы до 10 процентов от минимально эффективной. Подобное действие наблюдалось в экспериментах с различными бактериями, в частности Escherichia coli, Proteus mirabilis и Pseudomonas aeruginosa.
На следующей стадии экспериментов ученые добавляли в корм плодовых мушек дрозофил и личинок моли патогенные бактерии и либо чистый антибиотик, либо его смесь с экстрактом кленового сиропа. Насекомые и личинки, получавшие комбинированное лечение, жили на несколько дней дольше, чем принимавшие только антибиотик.
Молекулярные исследования эффектов кленового сиропа, проведенные научным коллективом ранее, показали, что его экстракт обладает комбинированным механизмом действия. Во-первых, он повышает проницаемость бактериальной стенки для противомикробных препаратов, во-вторых, ингибирует мембранный насос, выводящий препараты из клетки путем активного транспорта, в-третьих, блокирует экспрессию ряда бактериальных генов, отвечающих за антибиотикоустойчивость, и, в-четвертых, препятствует формированию биопленок, повышающих живучесть патогенов.
В настоящее время ученые проводят испытания экстракта кленового сиропа на мышиных моделях различных инфекций. В случае их успеха можно будет перейти к клиническим испытаниям, что, возможно, потребует получения экстрактов более высокой степени очистки.
Распространение антибиотикоустойчивости стало поводом для обсуждения этого вопроса на Генеральной ассамблее ООН (за всю историю организации это стало четвертой проблемой здравоохранения, обсуждавшейся на таком уровне, после ВИЧ-инфекции, лихорадки Эбола и неинфекционных заболеваний).