Nová enzymatická strategie v boji proti infekcím Staphylococcus aureus
Skupina vědců identifikovala enzym schopný s vysokou účinností degradovat struktury, které činí bakterii Staphylococcus aureus odolnější vůči léčbě. Studie, publikovaná ve World Journal of Microbiology and Biotechnology, otevírá cestu k novým strategiím proti přetrvávajícím infekcím — zejména těm spojeným s katetry, obvazy a dalšími medicínskými zařízeními.
Bakterie Staphylococcus aureus je jednou z nejběžnějších příčin infekcí kůže, ran a plic. Její hlavní zbraní je schopnost vytvářet biofilmy — jakousi „lepkavou“ vrstvu, která chrání bakteriální buňky a ztěžuje účinnost antibiotik. Jakmile se tato bariéra usídlí, může znásobit odolnost bakterie vůči lékům.
Ve své práci vědci analyzovali enzym nazvaný KaPgaB, který původně pochází z jiné bakterie, Klebsiella aerogenes. V laboratoři tým enzym vyrobil a testoval jeho účinnost na biofilmech různých kmenů Staphylococcus aureus, včetně těch, které jsou odolné vůči antibiotikům používaným v klinické praxi.
Výsledky byly povzbudivé: v některých případech enzym odstranil více než 80 % struktury biofilmu pouhých čtyři hodiny po aplikaci. V dalších testech, kdy vědci nejprve aplikovali jiný enzym (jako DNáza I nebo papain) a následně KaPgaB, dosáhlo odstranění až 97 %, téměř na úrovni úplného zničení přilehlé vrstvy. Kromě rozkladu již vytvořených biofilmů ukázala KaPgaB také schopnost bránit novým formacím. U jednoho z testovaných kmenů enzym snížil tvorbu ochranné struktury až o 96 %.
Důležitým aspektem studie byla také asociace s antibiotiky. Samotné léky měly jen malý vliv na bakterie chráněné biofilmem, ale když byly aplikovány po působení enzymu, jejich účinnost se výrazně zvýšila. U některých kombinací se počet živých buněk snížil na polovinu.
Autoři studie uvádějí, že výkonnost KaPgaB naznačuje, že enzym by v budoucnu mohl být integrován do terapeutických strategií pro přetrvávající infekce — buď aplikován samostatně, nebo v kombinaci s antibiotiky.
„Současná aplikace KaPgaB s antibiotiky výrazně zlepšuje jejich efektivitu a účinnost, což zdůrazňuje potenciál kombinované strategie enzym-antibiotikum pro léčbu přetrvávajících infekcí spojených s patogenními bakteriálními biofilmy,“ informují vědci ve svém článku.
„Věřím, že enzymatická léčba s KaPgaB v kombinaci s antibiotiky může pomoci při léčbě přetrvávajících infekcí způsobených S. aureus, včetně multirezistentních kmenů. Nicméně její uplatnění v medicínské praxi bude muset projít ještě rozsáhlejšími in vitro a in vivo testy,“ poznamenává Igor Polikarpov, profesor na Institutu fyziky v São Carlos (IFSC) a vedoucí výzkumné skupiny.
Studie, která identifikovala silnou účinnost enzymu KaPgaB proti biofilmům Staphylococcus aureus, zahrnuje skupinu 12 výzkumníků z různých brazilských institucí, což vytváří vědeckou spolupráci zahrnující tři státy. Výsledkem je multidisciplinární úsilí, které spojuje fyziku, molekulární biologii, mikrobiologii, medicínu a veřejné zdraví. Tato rozmanitost vzdělání a institucí umožnila, aby studie pokročila v různých směrech, od genetického inženýrství enzymu až po jeho hodnocení jako nástroje pro boj s přetrvávajícími infekcemi.
