УДК 579.242/.262:57.055/.017.32

Анотація. Висока частота резистентності до антибіотиків серед бактеріальних клінічних ізолятів зумовлює необхідність відкриття нових мішеней для пригнічення патогенності мікробів без стимуляції їх резистентності. Опрацьовані джерела дозволяють стверджувати, що цього можна досягти шляхом націлювання на детермінанти вірулент­ності. Метою роботи був пошук нових активних речовин з антибіоплівковою активністю на основі аналізу літературних даних щодо структури бактеріальних біоплівок, механізмів їхньої стійкості до анти­мікробних засобів. Електронний пошук проводився в Medline (інтерфейс PubMed), Scopus і Web of Science за ключовими словами: біоплівки, антибіотикорезистентність, Quorum sensing, персистери (між 2011 роком і березнем 2024 року). Відібрано 30 джерел, опрацьовано 85. Предметом пошуку був також: мікробний пейзаж шпи­тальних штамів мікроорганізмів, біоплівкоутворення мікроорганізмами – збудниками інфекційних хворіб, регуляція факторів вірулентності в бактеріальній біоплівці. Дослідженнями останніх років встановлено, що для клітинного зв’язку багато патогенних бактерій виробляють сигнальні молекули. Ця сигнальна система називається системою визначення кворуму (Quorum sensing – QS), і вона залежить від щільності бактеріальної популяції та опосередковується сигнальними молекулами, які називаються феромонами або автоіндукторами (AI). Бактерії використовують QS для регулювання діяльності та поведінки, включаючи компетентність, кон’югацію, симбіоз, вірулентність, рухливість, споруляцію, продукування антибіотиків та утворення біоплівки. Дослідження з націлювання на бактеріальні комунікаційні сигнали та придушення QS демонструють фунда­ментальний підхід до формування конкуруючої мікробної комунікації. Пошук, синтез і розробка лікарських засобів на основі модифікованих автоіндукторів різної природи може призвести до прориву у сфері анти­бактеріальної терапії інфекційних захворювань, а також хірургічних гнійно-септичних післяопераційних ускладнень. В опрацьованій літературі описано ряд гіпотез щодо участі «токсин-антитоксин»-систем, які контролюють ріст і метаболізм бактерій, у стимуляції утворення клітин-персистерів. Висловлюється при­пущення про одночасне набуття стійкості до багатьох антибактеріальних факторів, у тому числі й до фізико-хімічних. Тому спостерігається підвищена увага науковців до дослідження антибіоплівкової дії нових сполук і препаратів, здатних впливати на енергетичні або метаболічні процеси в клітинах, а також на речовини, що не потребують метаболічно активної мішені. В огляді проілюстровано загальні сучасні підходи до використання ланцюгів QS у патогенних бактерій як нових терапевтичних мішеней.

Abstract. The high frequency of resistance to antibiotics among bacterial clinical isolates necessitates the discovery of new targets for suppressing the pathogenicity of microbes without stimulating their resistance. The studied sources suggest that this can be achieved by targeting the determinants of virulence. The search for new active substances with anti-biofilm activity based on the analysis of literature data on the structure of bacterial biofilms, mechanisms of their resistance to antimicrobial agents was the purpose of this work. An electronic search was conducted in Medline (PubMed interface), Scopus, and Web of Science between 2011 and July, 2024 using the keywords: biofilms, antibiotic resistance, Quorum sensing, persisters. 30 sources were selected, 85 were processed. The subject of the search was: microbial landscape of hospital strains of microorganisms, biofilm formation by microorganisms – pathogens of infectious diseases, regulation of virulence factors in bacterial biofilm. Studies of recent years have established that many pathogenic bacteria produce signal molecules for cellular communication. This signaling system is called Quorum sensing (QS) and it depends on the density of the bacterial population and is mediated by signaling molecules called pheromones or autoinducers (AI). Bacteria use QS to regulate activities and behavior including competence, conjugation, symbiosis, virulence, motility, sporulation, antibiotic production and biofilm formation. Researches aimed at bacterial communicative signals and suppressing QS demonstrate a fundamental approach to forming competitive microbial communication. The search, synthesis, and development of drugs based on modified autoinducers of various natures can lead to a breakthrough in the field of antibacterial therapy of infectious diseases, as well as surgical purulent postoperative complications. The pro­cessed literature describes a number of hypotheses regarding the participation of "toxin-antitoxin" systems that control the growth and metabolism of bacteria in the stimulation of the formation of persister cells. The simultaneous acquisition of resistance to many antibacterial factors, including physico-chemical ones, is suggested. Therefore, there is an increased attention of scientists to the study of the anti-biofilm effect of new compounds and drugs capable of influencing energy or metabolic processes in cells, as well as substances that do not require a metabolically active target. The review illustrates general modern approaches to the use of QS chains in pathogenic bacteria as new therapeutic targets