Enterobakterie (rząd Enterobacteriales) to Gram – ujemne bakterie jelitowe o kształcie pałeczek. Są największą grupą bakterii wywołujących choroby u ludzi. Mogą zagrażać życiu i często są oporne na antybiotyki. Należą do nich na przykład Escherichia coli, Salmonella i Klebsiella pneumoniae.

Enterobakterie stają się coraz bardziej oporne na popularne antybiotyki, co skłoniło amerykańskie Centra Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC) do oznaczenia niektórych lekoopornych szczepów jako nagłego zagrożenia dla zdrowia ludzkiego.

Jednak naukowcom nadal brakuje narzędzi, które mogłyby szybko i nieinwazyjnie wykrywać infekcje Enterobacteriales i określać ich lokalizację w organizmie - co ma kluczowe znaczenie dla właściwego leczenia i badań nad nowymi terapiami.

Podczas wcześniejszych badań na myszach prof. Alvaro Ordonez z Johns Hopkins University School of Medicine w Baltimore i jego współpracownicy testowali środek kontrastujący 2-[(18)F]-fluorodeoksysorbitol (18F-FDS), który pozwala wykrywać infekcje Enterobacterales podczas standardowego obrazowaniem PET. Ta technika obrazowania rejestruje promieniowanie powstające podczas anihilacji cząstek antymaterii - pozytonów. Źródłem pozytonów jest podana pacjentowi substancja promieniotwórcza, ulegająca rozpadowi beta plus. Nie jest to metoda szczególnie prosta ani tania, ale wiele dużych ośrodków ją wykorzystuje. Obecnie stosowane urządzenia zwykle łączą PET z obrazowaniem metodą tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego.

W przypadku 26 badanych pacjentów 18F-FDS pozwolił w bezpieczny i szybki sposób identyfikować miejsca, takie jak płuca i wątroba, które zostały zakażone przez bakterie Enterobacterales wrażliwe lub oporne na leki i różnicować infekcje ze stanami zapalnymi lub zmianami nowotworowymi. Metoda ujawniła również, jak 13 pacjentów zareagowało na antybiotyki i pomogła zidentyfikować tych, którzy nie reagowali na leczenie.

Podczas badań na chomikach dzięki 18F-FDS udało się odróżnić zapalenie płuc wywołane przez K. pneumoniae od zapalenia płuc wywołanego przez SARS-CoV-2, co sugeruje, że można będzie pomóc klinicystom w rozpoznawaniu wtórnych infekcji bakteryjnych u zakażonych wirusem SARS-CoV-2. Spowodowane przez Klebsiella pneumoniae zapalenie płuc należy do głównych powikłań COVID-19.

Naukowcy opracowali również kasetowy system, który może szybko (w 10 minut) syntetyzować 18F-FDS z dostępnego na rynku prekursora (2-[(18)F]-fluorodeoksyglukozy, ((18)F-FDG), co jest dużą zaletą. (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ agt/