Гипертермия с помощью "магнитотактических бактерий" может убивать S. aureus

По мере роста устойчивости Staphylococcus aureus к антибиотикам, срочно требуются новые методы уничтожения этих патогенов. Исследователи продемонстрировали на лабораторных грызунах, что форма гипертермии с использованием магнитных нанокристаллов, направленная на патогены, может убивать S. aureus. Исследование опубликовано 12 февраля в журнале Applied and Environmental Microbiology.

Некоторые бактерии, включая вид Magnetooliva massalia штамм MO-1, синтезируют внутриклеточные магнитные нанокристаллы — «магнетосомы», — которые могут генерировать тепло в переменном магнитном поле. Исследователи предположили, что магнитное поле также можно использовать для направления бактерий вглубь инфицированной раны. Тепло, генерируемое кристаллами, убило бы не только S. aureus, но и сами бактерии-носители. Таким образом, эти «магнитотактические бактерии» можно использовать как «камикадзе» для уничтожения S. aureus.

В исследовании сначала было показано, что магнитотактические бактерии в суспензии с S. aureus под действием переменного магнитного поля могут повысить температуру суспензии до 43°C, что достаточно для гибели бактерий.

Более важно, что применение гипертермии, опосредованной магнитотактическими бактериями, к ранам на хвостах мышей, инфицированным S. aureus, привело к более быстрому заживлению по сравнению с мышами, не получавшими гипертермию.

Исследователи также создали поликлональные антитела на поверхности магнитотактических бактерий. Они связываются с S. aureus с точностью «ключа к замку», не прилипая к другим видам бактерий, включая полезные. Связавшись таким образом с патогенами, гипертермия от магнитных частиц с большей вероятностью убьёт патогены и с меньшей — повредит здоровые ткани, отметил соавтор Тао Сонг, PhD.

В настоящее время команда также исследует механизм магнитотаксиса, чтобы понять, как бактерии взаимодействуют с магнитным моментом и как он преобразуется в биохимические сигналы, управляющие движением бактерий, сказал соавтор Лонг-Фей Ву, PhD.

«Направление магнитных наночастиц к опухолям или инфицированным тканям может значительно повысить эффективность магнитной гипертермии и снизить неприемлемый сопутствующий нагрев здоровой ткани», — сказал Сонг. Эти принципы могут быть обобщены для уничтожения других типов патогенов.