Альтернатива антибиотикам: Плазма атакует бактериальные клетки на нескольких уровнях

Холодная атмосферная плазма, эффективно уничтожающая бактерии, является альтернативой химическим дезинфектантам и, потенциально, антибиотикам. Исследователи из Ру́рского университета (RUB) выяснили, что плазма атакует клеточную оболочку, белки и ДНК прокариот.

"Это слишком серьёзное испытание для систем репарации и стрессового ответа бактерий", — говорит руководитель исследовательской группы д-р Юлия Бандов. Понимание механизмов воздействия плазмы на клетки важно для разработки её специфических применений, например, для лечения хронических ран или дезинфекции корневых каналов, что позволит избежать нежелательных побочных эффектов. Результаты опубликованы в Journal of the Royal Society Interface.

Плазма воздействует на клеточную оболочку, ДНК и белки

В зависимости от состава, плазма может содержать различные компоненты: ионы, радикалы или УФ-фотоны. Исследователи проанализировали влияние УФ-фотонов и реактивных частиц (радикалов и озона) как на клеточном уровне, так и на уровне отдельных биомолекул (ДНК и белков).

На клеточном уровне наиболее эффективными оказались реактивные частицы, разрушающие клеточную оболочку. На молекулярном уровне оба компонента были эффективны: и УФ-излучение, и реактивные частицы повреждали ДНК, а реактивные частицы также инактивировали белки.

Потенциал для медицины

Атмосферная плазма уже используется в хирургии, например, при удалении полипов. Её дезинфицирующие свойства могут стать особенно важны в контексте растущей антибиотикорезистентности.

"Через десять лет бактерии могут развить устойчивость ко всем доступным нам сегодня антибиотикам", — отмечает Юлия Бандов. Без эффективных антибиотиков хирургические операции станут невозможны из-за высокого риска инфекций.