Natūralus antibiotikas pašalina bakterijų apsaugą
Nauji tyrimai rodo, kad vabzdžių gautas antibiotikas gali sunaikinti kai kurių labiausiai paplitusių vaistams atsparių bakterijų apsauginę membraną. Tai gali atverti kelią naujos klasės antibiotikams, kurie galėtų padėti įveikti dabartinę atsparumo vaistams krizę.
Jungtinėse Valstijose atsparumas antibiotikams kasmet sukelia daugiau nei 2 milijonus ligų ir 23 000 mirčių.
Pasaulio sveikatos organizacija (PSO) apklausė pusę milijono žmonių ir nustatė, kad penkios dažniausiai pasitaikančios vaistams atsparios bakterijos yra:
- Escherichia coli
- Klebsiella pneumoniae
- Staphylococcus aureus
- Streptococcus pneumoniae
- Salmonelės
Su išimtimi S. pneumoniae ir S. aureus, visa tai yra gramneigiamos bakterijos. Šis vardas kilęs iš Hanso Christiano Gramo, gydytojo, sukūrusio Gramo testą. Tai cheminis dėmių tyrimas, kuris bakterijas padalija į gramteigiamas ir gramneigiamas.
Rasti naujų būdų, kaip naikinti gramneigiamas bakterijas, yra didelis iššūkis, turintis keletą svarbių pasekmių augančiai visuomenės sveikatos krizei, kuri yra atsparumas antimikrobinėms medžiagoms.
Nauji tyrimai galėjo rasti būdą prasiskverbti į šių bakterijų apsaugą. Šveicarijos Ciuricho universiteto (UZH) mokslininkai nustatė, kad tanatinas, natūraliai atsirandantis antibiotikas, kurį gamina vabzdys, vadinamas spygliuota kario klaida, gali užpulti gramneigiamų bakterijų išorines membranas.
John A. Robinson, iš UZH Chemijos katedros, yra paskutinis naujojo straipsnio, kuris neseniai buvo paskelbtas žurnale, autorius Mokslo pažanga.
Bakterijų savigynos mechanizmų sustabdymas
Robinsonas paaiškina neseniai atlikto tyrimo motyvus sakydamas: „Nepaisant didžiulių akademinių tyrėjų ir farmacijos kompanijų pastangų, pasirodė labai sunku nustatyti veiksmingus naujus bakterijų taikinius antibiotikams atrasti“.
„Vienas iš pagrindinių iššūkių yra naujų antibiotikų veikimo prieš pavojingas gramneigiamas bakterijas nustatymas“.
Kaip savo darbe paaiškina Robinsonas ir jo kolegos, asimetriška išorinė membrana apsaugo gramneigiamas bakterijas. Šį dvigubą sluoksnį sudaro lipopolisacharidų (LPS) molekulės išorėje ir membraniniai glicerofosfolipidai vidiniame sluoksnyje.
Mokslininkai naudojo E. coli ir in vitro surišimo tyrimai, skirti patikrinti, ar antibiotikas nei statinas gali prisijungti prie tam tikrų baltymų, vadinamų „Lpt proteinais“, kurie sukuria tiltą nuo vidinės membranos iki išorinės dvigubo sluoksnio membranos, apsaugančios gramneigiamas bakterijas.
Tada šis tiltas naudojamas LPS molekulėms pernešti į išorinę membranos pusę, sukuriant gynybinį barjerą.
Atlikus laboratorinius tyrimus nustatyta, kad tanatinas blokuoja baltymų, reikalingų tiltui suformuoti, sąveiką. Tai reiškia, kad LPS molekulės negali pasiekti paskirties, neleidžiant susidaryti visai apsauginei asimetriškai išorinei membranai. Be savo gynybos bakterija pasiduoda antibiotikui.
„Šie rezultatai, - sako autoriai, - išryškina naują antibiotikų veikimo paradigmą, nukreiptą į dinamišką baltymų ir baltymų sąveikos tinklą, reikalingą Lpt kompleksui surinkti E. coli.”
"Rezultatai taip pat nurodo vieną natūraliai atsirandantį peptidą kaip atspirties tašką potencialių klinikinių kandidatų, nukreiptų į pavojingus gramneigiamus bakterinius patogenus, kūrimui", - priduria jie.
Robinsonas komentuoja rezultatus sakydamas: „Ši išvada parodo mums būdą sukurti medžiagas, kurios specifiškai slopina baltymų ir baltymų sąveiką bakterijų ląstelėse“.
"Tai yra beprecedentis antibiotikų veikimo mechanizmas ir iš karto siūlomi būdai, kaip sukurti naujas molekules kaip antibiotikus, nukreiptus į pavojingus patogenus."
Jonas A. Robinsonas
