Сочетание двух видов электромагнитного излучения эффективно и безопасно справляется с бактериями, устойчивыми к популярным антибиотикам, выяснили ученые. Открытие может помочь в борьбе с проблемой суперинфекций.

Бактерии, устойчивые к антимикробным препаратам, — одна из серьезных угроз человечеству. По прогнозам ООН, болезни, вызванные ими, к 2050 году будут убивать около 10 миллионов человек ежегодно, а экономический ущерб будет сопоставим с последствиями мирового кризиса 2008–2009 годов. Такие бактерии особенно опасны тем, что могут «закрепляться» в больницах, и избавиться от них без очень сложных мер дезинфекции весьма непросто. Поэтому необходимо разработать безопасные и эффективные антимикробные технологии, которые не приводили бы к появлению новых видов антимикробной резистентности.

Шаг в этом направлении сделала команда новозеландских ученых во главе с доктором Гейл Брайтуэлл из исследовательского института AgResearch. Они продемонстрировали антимикробную эффективность комбинации двух видов электромагнитных волн в отношении кишечной палочки (E. coli), вырабатывающей фермент бета-лактамазу расширенного спектра (БЛРС). Последний разрушает распространенные сегодня антибиотики, включая пенициллины и цефалоспорины, что делает эти препараты неэффективными для лечения инфекций.

В экспериментах ученые применили комбинацию УФ-излучения с длиной волны 222 нанометра и синее светодиодное излучение с длиной волны 405 нанометров. Световое воздействие позволило дезинфицировать раствор с кишечной палочкой, продуцирующей БЛРС. Кроме того, новая комбинация света оказалась безопаснее традиционной обработки с помощью УФ-излучения с длиной волны 254 нанометра (нужна меньшая интенсивность коротковолнового излучения).

По вертикальной оси отложено уменьшение плотности популяции кишечной палочки после обработки, по горизонтальной — линии кишечной палочки, использованные в экспериментах, цветами обозначены виды электромагнитного излучения, которым подвергались бактерии / ©Amanda Gardner et al.

По словам Аманды Гарднер, одной из участниц исследования и автора научной статьи, опубликованной в журнале Journal of Applied Microbiology, сочетание УФ-излучения и синего светодиодного света повышает эффективность каждого из них за счет задействования различных механизмов инактивации микроорганизмов. Специалист видит большой потенциал для использования новой комбинации света во многих сферах.

Сочетание УФ-излучения и синего светодиодного света может применяться для дезинфекции как антибиотикоустойчивых, так и чувствительных к антимикробным препаратам штаммов E. сoli. Однако исследование показало, что при неоднократном применении указанной комбинации света в сублетальных дозах у антибиотикорезистентных E. coli развилась устойчивость к такому воздействию. Интересно, что этого не произошло с чувствительной к антибиотикам кишечной палочкой.

По мнению ученых, необходимо продолжать работу, чтобы разобраться, связано ли появление светоустойчивости с генетическими изменениями бактерий или с какими-то другими механизмами. Это нужно, чтобы предупредить возникновение еще и «светоустойчивых» бактерий.