Число устойчивых к антибиотикам патогенных бактерий стабильно растет. Мультирезистентные больничные патогены», такие как устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus (MRSA), часто безвредны для здоровых людей, но проникают в организм через повреждения кожных покровов или свежие хирургические раны, вызывая тяжелые бактериальные осложнения, которые очень сложно лечить.
Одной из многообещающих альтернатив антибиотикотерапии является антибактериальная фотодинамическая терапия, которая уже широко применяется в стоматологии. В этом методе активируемое светом вещество (фотосенсибилизатор) облучается, запуская фотодинамическую реакцию, в результате которой образуется синглетный кислород, представляющий собой высокоактивную конформацию обычной молекулы кислорода. В отличие от антибиотиков, это вещество одновременно атакует несколько биомолекулярных участков бактерий. Метода прост в использовании, безопасен, безболезнен и, как правило, не имеет побочных эффектов. К сожалению, до недавнего времени он применялся только для поверхностных инфекций, потому что необходимый свет проникает в ткани только на несколько миллиметров. Кроме того, более глубокие слои тканей не имеют достаточного количества кислорода для эффективного лечения.
Команда из Пекинского химико-технологического университета разработала новый подход к фотодинамической терапии: «батарея синглетного кислорода», который можно использовать для борьбы с глубокими бактериальными инфекциями, поскольку он не требует ни света, ни внешнего кислорода.
В данной методике сначала происходит превращение кислорода в реактивный синглетный кислород при облучении в присутствии молекулы, улавливающей свет (фотосенсибилизатор). Таким образом, заряжается «батарейка», которая состоит из особого азотсодержащего, шестичленного кольца атомов углерода (пиридона), прочно связывающего синглетный кислород. Молекула реактивного кислорода соединяет две противоположные вершины кольца (эндопероксид). Пептид, связанный с этим кольцом, специфически «распознает» бактерии MRSA, поэтому молекулярные батареи накапливаются вокруг и внутри бактерий и непрерывно выделяют свой синглетный кислород. Таким образом, бактерии одновременно подвергаются атаке во многих различных местах, включая их мембраны, ДНК, ферменты и другие белки, что делает развитие резистентности практически невозможным. Было показано, что при введении мышам с помощью распылителя батарея синглетного кислорода очень эффективна при лечении легочных инфекций, вызванных MRSA. Системных побочных эффектов не наблюдалось.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202306803
