Экспресс-метод определения чувствительности к антибиотикам

Качественная антибактериальная терапия невозможна без определения чувствительности бактерий к антибиотикам, то есть составления так называемой антибиотикограммы.

В настоящее время единственный способ, который применяется для ее получения – бактериологическое исследование. Оно заключается в том, что из биоматериала, полученного от больного, выращиваются колонии микроорганизмов, которые впоследствии тестируются различными антибактериальными препаратами. Препараты, замедлившие рост колонии или вызвавшие ее гибель, рекомендуются для лечения.
Бактериологический метод характеризуется высокой чувствительностью и достоверностью результатов. Однако он имеет один существенный недостаток – длительное время исследования. Чтобы вырастить колонию, необходимо культивировать микроорганизмы не менее одних – двух суток. Примерно столько же времени требуется для оценки реакции на антибиотик. Таким образом, средний срок получения антибиотикограммы составляет несколько дней. При тяжелом состоянии больного врач вынужден назначать лечение, не дожидаясь получения результатов, что зачастую приводит к мутации бактерий и развитию антибиотикорезистентности.

Выход из сложившейся ситуации нашли сотрудники Бингемтонского университета (США). Они обратили внимание на то, что в процессе роста и взаимодействия с окружающей средой многие бактериальные клетки активно используют электроны. По интенсивности внеклеточного переноса электронов можно судить о жизнедеятельности бактерий.

Эта гипотеза легла в основу инновационного экспресс-теста на чувствительность к антибиотикам. Обработав пробы биоматериала, изъятого у пациента, различными антибиотиками, ученые пронаблюдали, как изменится скорость переноса электронов в каждом отдельно взятом образце. Если антибиотик подавлял жизнедеятельность бактерий, внеклеточный перенос замедлялся и становился едва заметным. Оценив его посредством специальных датчиков, исследователи приходили к выводу о наличии чувствительности к тому или иному препарату.

Использование экспресс-тестов сокращает время составления антибиотикограммы до пяти часов. Чтобы оценить чувствительность бактерий, не использующих внеклеточный перенос электронов (например, кишечной палочки), исследователи обрабатывали пробы реагентами, запускающими этот процесс. Таким образом, открытый метод диагностики может стать универсальным для любых видов инфекций, и с его помощью можно предупредить тотальную антибиотикорезистентность в будущем.