Активность противотуберкулезных антибиотиков зависит от рН клеток
Исследователи из Института Фрэнсиса Крика показали, что антибиотик, используемый для лечения туберкулеза (ТБ), зависит от уровня pH в среде, которую заразила бактерия.
По оценкам, только в 2020 году от туберкулеза умерло около 1,3 миллиона человек. Хотя туберкулез излечим, лечение включает в себя прием различных антибиотиков в течение как минимум шести месяцев, и эти препараты могут иметь серьезные побочные эффекты.
При заражении туберкулезом бактерии проникают в один из типов иммунных клеток, называемых макрофагами. Один из защитных механизмов, который используют эти клетки, - создание кислой среды для уничтожения возбудителя инфекции.
В своем исследовании, опубликованном в журнале mBio во Всемирный день борьбы с туберкулезом (24 марта), ученые разработали метод визуализации на основе флуоресценции для изучения влияния этой кислой среды как на бактерии, так и на антибиотики. Используя этот подход, они смогли в режиме реального времени отслеживать последствия изменения уровня pH.
Экспериментально изменяя уровень рН в инфицированных клетках, они обнаружили, что ТБ способен поддерживать и регулировать свой собственный рН независимо от рН макрофага, обеспечивая защиту от иммунной системы. Затем исследователи проверили, влияют ли различные уровни кислотности на четыре основных противотуберкулезных антибиотика. Они обнаружили, что один из антибиотиков, часто используемых в рамках лечения туберкулеза, пиразинамид, эффективен только в кислой среде.
Пьер Сантуччи, соавтор исследования и научный сотрудник постдокторской программы в лаборатории взаимодействия хозяина и патогена при туберкулезе в Крик, говорит:
"Понимание того, что эффективность антибиотиков может зависеть от уровня pH окружающей среды, очень ценно. Это подчеркивает важность тестирования новых методов лечения или их комбинаций в условиях, которые близко имитируют то, что происходит внутри клеток".
Исследователи также обнаружили, что пиразинамид влияет на способность туберкулеза регулировать свой собственный уровень кислотности. Пиразинамид является важной частью стратегии лечения туберкулеза, поскольку он сокращает продолжительность приема лекарств.
Макс Гутьеррес, старший автор и руководитель группы лаборатории взаимодействия хозяина и патогена при туберкулезе в Крик, говорит:
"В связи с растущим уровнем устойчивости к антибиотикам во всем мире поиск новых, более эффективных методов лечения имеет решающее значение. Это было непросто, отчасти потому, что туберкулез живет внутри клеток, поэтому любое лечение должно быть способно проникать в клетки и эффективно работать в этой внутриклеточной среде. Понимая, как на существующие антибиотики влияют условия внутри клеток, такие как кислотность, мы надеемся, что это поможет в поиске новых лекарств или лучших комбинаций лекарств"
Исследователи продолжат эту работу, изучая, как среда внутри туберкулеза и макрофагов влияет на антибиотики. А подход к визуализации, разработанный для мониторинга уровня pH, может быть адаптирован для изучения других бактерий и паразитов.
