A természetes antibiotikum leveszi a baktériumokat védekezésükről
Új kutatások szerint a rovarokból származó antibiotikumok elpusztíthatják a legelterjedtebb gyógyszerrezisztens baktériumok védőhártyáját. Ez utat nyithat az új antibiotikum-osztály számára, amely segíthet a jelenlegi gyógyszer-rezisztencia-válság kezelésében.
Az Egyesült Államokban az antibiotikum-rezisztencia évente több mint 2 millió megbetegedést és 23 000 halálesetet okoz.
Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) félmillió embert kérdezett meg, és megállapította, hogy az öt leggyakoribb gyógyszerrezisztens baktérium:
- Escherichia coli
- Klebsiella pneumoniae
- Staphylococcus aureus
- Streptococcus pneumoniae
- Salmonella
Kivéve a S. pneumoniae és S. aureus, az összes fenti Gram-negatív baktérium. A név Hans Christian Gram-tól származik, aki a Gram-tesztet dolgozta ki. Ez egy kémiai folt teszt, amely a baktériumokat Gram-pozitívra és Gram-negatívra osztja.
A gram-negatív baktériumok megsemmisítésének új módjainak megtalálása nagy kihívást jelent, amelynek néhány fontos következménye van az egyre növekvő közegészségügyi válságra, amely az antimikrobiális rezisztencia.
Egy új kutatás megtalálhatta a módját, hogy behatoljon e baktériumok védekezésébe. A svájci Zürichi Egyetem (UZH) tudósai azt találták, hogy a thanatin, a természetben előforduló antibiotikum, amelyet a tüskés katonabogárnak nevezett rovar termel, megtámadhatja a gram-negatív baktériumok külső membránjait.
John A. Robinson, az UZH Kémiai Tanszékéről az új cikk levelező és utolsó szerzője, amely nemrégiben megjelent a folyóiratban A tudomány fejlődése.
A baktériumok önvédelmi mechanizmusainak leállítása
Robinson elmagyarázza a friss tanulmány indítékát, mondván: "Az akadémiai kutatók és gyógyszergyárak hatalmas erőfeszítései ellenére nagyon nehéznek bizonyult hatékony új bakteriális célpontokat meghatározni az antibiotikumok felfedezéséhez."
"Az egyik legnagyobb kihívás az új antibiotikus hatásmechanizmusok meghatározása a veszélyes gram-negatív baktériumok ellen."
Ahogy Robinson és munkatársai cikkükben kifejtik, egy aszimmetrikus külső membrán védi a gram-negatív baktériumokat. Ez a kettős réteg kívülről lipopoliszacharid (LPS) molekulákból és a belső réteg membrán glicerofoszfolipidekből áll.
A kutatók a E. coli és in vitro kötődési vizsgálatok annak tesztelésére, hogy a thanatin antibiotikum képes-e kötődni bizonyos, az úgynevezett „Lpt fehérjék” nevű fehérjékhez, amelyek hidat hoznak létre a kettős réteg belső membránjától a külső membránig, amely védi a gram-negatív baktériumokat.
Ezt a hidat használják az LPS molekulák szállítására a membrán külső oldalára, ezzel védelmi gátat hozva létre.
Laboratóriumi elemzések szerint a tanatin blokkolja a híd kialakításához szükséges fehérjék közötti kölcsönhatást. Ez azt jelenti, hogy az LPS molekulák nem érhetik el rendeltetési helyüket, megakadályozva a teljes védő aszimmetrikus külső membrán kialakulását. Védekezése nélkül a baktérium aláveti magát az antibiotikumnak.
"Ezek az eredmények" - állítják a szerzők - egy új paradigmát emelnek ki az antibiotikumokkal szemben, amelyek az Lpt komplex összeállításához szükséges fehérje-fehérje kölcsönhatások dinamikus hálózatát célozzák meg. E. coli.”
"Az eredmények egy természetes úton előforduló peptidet is meghatároznak kiindulópontként a veszélyes gram-negatív bakteriális kórokozókat megcélzó potenciális klinikai jelöltek kifejlesztésében" - teszik hozzá.
Robinson megjegyzi az eredményeket, mondván: "Ez a megállapítás megmutatja számunkra, hogyan lehet olyan anyagokat kifejleszteni, amelyek kifejezetten gátolják a fehérje-fehérje kölcsönhatást a baktériumsejtekben."
"Ez egy példátlan hatásmechanizmus az antibiotikum számára, és azonnal javaslatot tesz új molekulák kifejlesztésére antibiotikumként, amelyek veszélyes kórokozókat céloznak meg."
John A. Robinson
