Врачи давно размышляют о том, что инфекция суставов трудно поддается лечению. В статье, опубликованной в Journal of Infectious Diseases, ученые из Университета Томаса Джефферсона в сотрудничестве с учеными из Национального института здравоохранения на один шаг приблизились к пониманию того, почему с этими инфекциями так сложно бороться. Результаты могут помочь объяснить боль в суставах, вызванную различными инфекциями, включая болезнь Лайма, и почему они настолько устойчивы к лечению антибиотиками.
"Предполагается, что образование биопленки играет ключевую роль при септическом артрите и инфекциях протезных суставов." сказала Норин Хикок, доктор философии.D., Доцент кафедры ортопедической хирургии Медицинского колледжа Сидни Киммела Университета Томаса Джефферсона. "Это исследование может помочь объяснить, почему эти инфекции было так сложно лечить, и указать на терапевтические подходы, которые могут сделать антибиотики более эффективными."
Хикок и Майкл Отто, доктор философии.D., Старший научный сотрудник лаборатории бактериального патогенеза человека Национального института аллергии и инфекционных заболеваний Национального института здравоохранения США выступал в качестве со-старших исследователей в исследовании.
"Наша цель состояла в том, чтобы определить, почему Staphylococcus aureus, в частности, устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus (MRSA), инфекции суставов, как правило, относительно невосприимчивы к стандартному лечению антибиотиками," предложила Сана Дастгейб, ведущий автор исследования и студент Высшей школы биомедицинских наук Джефферсона.
Хотя многие исследователи изучают рост бактерий в стандартной питательной среде, Хикок, Отто и их команды хотели узнать, по-разному ли ведут себя бактерии в жидкости, окружающей суставы, – так называемой синовиальной жидкости. Они вырастили несколько штаммов MRSA в синовиальной жидкости человека, крови и типичной среде для роста бактерий.
Исследователи обнаружили, что бактерии начинают расти в синовиальной жидкости в виде сгустков, и что эти сгустки обладают многими из тех же свойств, что и биопленки. Например, слипшиеся бактерии встраиваются в защитную сетку из белков, которая сопротивляется проникновению антибиотиков. Они также обнаружили, что бактерии замедляют свой рост, делая их еще менее восприимчивыми к антибиотикам, которые предназначены для нацеливания на быстрорастущие клетки, такие как бактерии.
Сотрудники показали, что они могут ингибировать образование этих скоплений биопленок, которые они назвали "биоплавающие" путем предварительной обработки синовиальной жидкости ферментом плазмином, разрушающим белковый матрикс. С помощью этой предварительной обработки исследовательская группа уменьшила образование скоплений биоплавающих жидкостей и повысила восприимчивость бактерий к антибиотикам.
"Исследование также помогает объяснить, почему инфекции суставов так сложно диагностировать, даже если есть явные признаки инфекции," сказал доктор. Hickok. Текущие тесты на рост бактерий не могут отличить отдельную бактерию от скопления биоплавающих, содержащих миллионы клеток, что приводит к недооценке инфекции или отсутствию обнаружения в целом.
"Это исследование затрагивает суть одного из наиболее актуальных вопросов медицины, а именно, как медицинское сообщество может наиболее эффективно использовать антибиотики для предотвращения инфекций." сказал Джавад Парвизи, М.D., профессор ортопедической хирургии Джеймса Эдвардса в медицинском колледже Сидни Киммела при университете Томаса Джефферсона, директор клинических исследований в Институте Ротмана и автор исследования. "Доктор. Хикок и ее команда, проведя это новаторское исследование, расширили наше понимание этого явления и открыли нам глаза на очень новую концепцию."
Хотя предварительная обработка, похоже, остановила рост в лаборатории, необходимы дополнительные исследования, прежде чем результаты можно будет перенести на лечение пациентов.