Бактеріальну інфекцію тепер можна «побачити»

Можливо, незабаром лікарі отримають можливість в буквальному сенсі слова спостерігати за процесом лікування бактеріальних інфекцій.

Вчені Каліфорнійського університету в Сан-Франциско (University of California, San Francisco, UCSF) розробили новий спосіб медичної візуалізації, який незабаром дозволить розгледіти і локалізувати бактеріальну інфекцію в організмі і виключити інші поширені причини запалень, наприклад, аутоімунну реакцію.

11 серпня 2017 року в журналі Scientific Reports команда дослідників з UCSF повідомила, що сканування ПЕТ (позитронно-емісійна томографія) в дослідах на мишах ефективно визначає інфекції, викликані двома основними категоріями бактерій - грамположительными і грамотрицательными, не реагуючи при цьому на інші причини запалення.

У новому методі використовується позначений слаборадіоактивним атомом D-метіонін (амінокислота, яку швидко вбирають грамполоджувальні і грамотрицьові бактерії). Якщо ПЕТ з використанням D-метіоніну буде схвалена для застосування на людях, лікарям стане набагато простіше ставити діагнози і призначати лікування. Також цей метод дозволить лікарям точніше визначати потрібні антибіотики і запобігати розвитку антибіотикорезистентності.

«Це відбувається постійно», сказав доктор Майкл Олігер (Michael Ohliger), доцент радіології та біомедичної візуалізації в UCSF, і один з провідних авторів роботи. Як він пояснив, пацієнти скаржаться на біль в області нового імплантату або хірургічного втручання, і лікарям складно визначити, що стало причиною болю - інфекція або звичайне запалення після операції.

"Зараз ми визначаємо, інфекція це чи ні, ґрунтуючись на інших даних і припущеннях. Цей метод дозволить перестати гадати і дізнатися точно ", - сказав Олігер.

Молекула в клітинній стінці бактерії

Команда вирішила використовувати мічений D-метіонін - компонент клітинної стінки бактерії, який дає чіткий сигнал. Щоб випробувати можливості D-метіоніну, дослідники інфікували мишей грамотрицькими бактеріями золотистого стафілокока і грамполоджувальними - кишкової палички. Потім мишам зробили ін'єкцію D-метіоніну, міченого одним радіоактивним атомом ізотопу вуглецю-11. Сканування ПЕТ показало, що мічена речовина накопичується в областях ін'єкції.

«Багато мічених атом показують тільки грамотрицькі інфекції, але існує ще й величезна група грамположительных», - сказав доктор Девід Вілсон (David Wilson), ще один автор дослідження.

І, що більш важливо, цей спосіб не показує мертві бактерії, а тільки активні процеси запалення.

Радіоіндикатор можна швидко взяти на озброєння

На відміну від деяких експериментальних радіоіндикаторів, "мічений D-метіонін дуже просто отримати", - сказав Вілсон. - У багатьох медичних центрах є обладнання для отримання L-метіоніну, а щоб створити D-метіонін, потрібно просто почати з трохи іншої молекули ".

Тому команда вчених сподівається, що їх метод діагностики за допомогою D-метіоніну незабаром почне використовуватися і для діагностики бактеріальних інфекцій у людей. "Я не думаю, що між мишами і людьми в даному випадку буде якась різниця, оскільки речовина діє тільки на бактерії, - сказав доктор Хав'єр Вілльянуева-Мейєр (Javier Villanueva-Meyer), доцент клінічної радіології у відділенні нейрорадіології у відділі радіології та біомедичної візуалізації в Каліфорнійському університеті в Сан-Франциско.

Якщо цей метод буде схвалений, він зможе побічно допомогти в боротьбі зі стійкістю бактерії до антибіотиків. «Якщо лікар не знає, чи має він справу із запаленням або інфекцією, він може виписати антибіотики широкого спектру, - сказав доктор Кіл Ньюманн (Kiel D. Neumann), науковий співробітник відділу радіології та біомедичної візуалізації Каліфорнійського університету в Сан-Франциско і ще один провідний автор дослідження. - Новий же підхід дозволить поставити точний діагноз».

Також сканування допоможе лікарям не використовувати антибіотики, до яких бактерії виробили резистентність. «Ви відразу побачите, чи є реакція на лікування», - сказав доктор Орен Розенберг (Oren Rosenberg), один з провідних авторів роботи.

Якщо відповіді немає, лікар зможе змінити приписи, а також скасувати їх відразу ж, як тільки інфекція буде переможена.

«Це торжество точної медицини», - додав Ньюманн.