Кожный барьер: антибиотики из микробиома человека

Исследователи из Университета Орегона сделали важное открытие в области борьбы с антибиотикорезистентными бактериями, обнаружив, что дрожжи Malassezia, обитающие на коже человека, способны вырабатывать мощные антимикробные соединения. Эти молекулы, производные жирных кислот, эффективно уничтожают Staphylococcus aureus — патоген, вызывающий сотни тысяч госпитализаций ежегодно только в США.

Золотистый стафилококк (S. aureus) является частью нормальной микрофлоры носоглотки у трети населения, но при определенных условиях, таких как повреждения кожи, он может провоцировать тяжелые инфекции. Устойчивость этого патогена к антибиотикам делает его серьезной угрозой, особенно в медицинских учреждениях. Новое исследование предлагает альтернативный подход к борьбе с ним, используя естественные механизмы микробиома кожи.

Ключевым открытием стало то, что дрожжи Malassezia sympodialis преобразуют кожные липиды в гидроксижирные кислоты, которые действуют подобно детергентам, разрушая мембраны стафилококка. Это приводит к быстрой гибели бактерий — всего за 15 минут. Однако, как и в случае с традиционными антибиотиками, при длительном воздействии у S. aureus развивается толерантность. Устойчивость связана с мутациями в гене Rel, который регулирует стрессовый ответ бактерий.

Особенность исследования заключается в том, что антимикробная активность соединения проявляется только в кислой среде, аналогичной pH здоровой кожи. Это объясняет, почему ранее подобные механизмы могли оставаться незамеченными в стандартных лабораторных условиях с нейтральным pH.

Авторы подчеркивают, что микробиом кожи, особенно грибковая составляющая, остается малоизученным, несмотря на его потенциальную роль в защите от патогенов. В отличие от кишечного микробиома, который активно исследуется, кожные грибы, такие как Malassezia, долгое время игнорировались, несмотря на их уникальную адаптацию к жизни на коже млекопитающих.

Хотя открытие перспективно, оно также выявило сложности, связанные с использованием микробов в терапии. Развитие устойчивости у патогенов требует осторожного подхода к разработке новых методов лечения. Тем не менее, резидентные грибы кожи рассматриваются как перспективный источник новых антимикробных соединений.

Исследование заняло три года и потребовало сотрудничества с химиками-микробиологами из Университета Макмастера для точной идентификации активных молекул. В дальнейшем команда планирует изучить генетические механизмы устойчивости и расширить исследования роли кожного микробиома в защите от инфекций.

Это открытие подчеркивает необходимость поиска альтернативных стратегий борьбы с устойчивыми бактериями, а также важность изучения симбиотических микроорганизмов как потенциальных источников новых лекарств.