Esamiems antibiotikams atsparios superbakterijos yra auganti sveikatos problema visame pasaulyje. Pasaulyje kasmet nuo antimikrobinėms medžiagoms atsparių infekcijų miršta beveik penki milijonai žmonių.
Numatoma, kad metinis antimikrobinėms medžiagoms atsparių infekcijų skaičius padidės 70%, o nuo dabar iki 2050 m. mirs 40 mln.
Norėdami tai išspręsti, mokslininkai turi atrasti naujų antibiotikų ir agentų, kurie pagerintų esamų antibiotikų veiksmingumą.
Viltis gali kilti iš netikėto šaltinio: austrių.
frameborder=”0″ enable=”pagreičio matuoklis; automatinis paleidimas; iškarpinė-rašyti; šifruota laikmena; giroskopas; vaizdas vaizde; web-share” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>
Šiandien paskelbtame naujame tyrime PLOS ONEparodome, kad antimikrobiniai baltymai, išskirti iš austrių hemolimfos (kraujo ekvivalento), gali nužudyti tam tikras bakterijas, atsakingas už įvairias infekcijas. Baltymai taip pat gali pagerinti įprastų antibiotikų veiksmingumą prieš problemines bakterijų rūšis.
Stiprios, atsparios bakterijos sukelia įprastas infekcijas
Pneumonija yra ūminė plaučių infekcija, kurią dažniausiai sukelia Streptococcus pneumoniae. Tai yra pagrindinė vaikų iki penkerių metų mirties priežastis ir dažna vyresnio amžiaus žmonių hospitalizavimo ir mirties priežastis.
Taip pat dažnos viršutinių kvėpavimo takų infekcijos, tokios kaip tonzilitas. Tiesą sakant, tai yra dažniausia priežastis, dėl kurios vaikams skiriami antibiotikai.
Nuolatinės odos ir gerklės infekcijos, kurias sukelia Streptococcus pyogenes gali sukelti ūminės reumatinės karštinės ir reumatinės širdies ligos išsivystymą.
Didelis šių bakterinių infekcijų paplitimas ir per didelis antibiotikų vartojimas prisidėjo prie vaistams atsparių bakterijų evoliucijos. Dėl to šias infekcijas sunku gydyti.
Bioplėvelių susidarymas apsunkina problemą.
Bioplėvelės yra milijonų bakterijų ląstelių populiacijos, įterptos į savaime išskiriamą medžiagą, kuri prilimpa prie paviršių. Jie apsaugo bakterijas nuo šeimininko imuninės sistemos ir nuo antibiotikų. Beveik visos bakterinės infekcijos apima bioplėveles.
Dėl šios priežasties nauji antibiotikų gydymo būdai, galintys slopinti, sutrikdyti ar prasiskverbti į bioplėveles, yra labai vertingi.
Austrės kaip naujų antimikrobinių medžiagų šaltinis
Daugiau nei 90% šiuo metu naudojamų antibiotikų yra gauti iš gamtos. Tas pats pasakytina apie daugiau nei 65% neseniai sukurtų antibiotikų.
Ieškodami naujų antimikrobinių vaistų, mokslininkai paprastai pradeda nuo organizmų, kurie gamina antimikrobines chemines medžiagas savigynai.
Natūralioje jūrų aplinkoje austrės yra veikiamos didelės koncentracijos įvairių mikroorganizmų. Dėl šios priežasties jie sukūrė stiprią imuninę apsaugą. Pavyzdžiui, jie labai priklauso nuo antimikrobinių baltymų ir molekulių, žinomų kaip peptidai, hemolimfoje (kraujyje), kad apsaugotų juos nuo infekcijos.
Per pastaruosius kelis dešimtmečius atlikti tyrimai parodė, kad austrių hemolimfoje yra antivirusinių ir antibakterinių baltymų bei peptidų. Jie yra aktyvūs prieš įvairius žmonių ir jūrų patogenus.
Austrės, kaip ir kiti moliuskai, augalai ir gyvūnai, ilgą laiką buvo naudojami kaip tradiciniai vaistai infekcinėms ligoms gydyti.
Tradicinėje kinų medicinoje kvėpavimo takų infekcijos ir uždegiminių būklių simptomams gydyti rekomenduojami įvairūs austrių preparatai. Austrės tūkstantmečius taip pat vaidino svarbų vaidmenį Australijos vietinių gyventojų sveikatai. Tai suteikia naudingų užuominų apie narkotikų atradimą.
Naujausi mūsų tyrimai patvirtina, kad Sidnėjaus uolinių austrių hemolimfoje esantys antimikrobiniai baltymai (Saccostrea glomerata) yra ypač veiksmingi žudant Streptococcus spp. bakterijos.
Baltymai taip pat buvo veiksmingi slopindami Streptococcus spp. bioplėvelės susidarymą ir galėtų prasiskverbti į jau susidariusias bioplėveles.
Padidinti turimus vaistus
Siekiant pagerinti šiuo metu turimų vaistų veikimą, jie vis dažniau derinami su antimikrobiniais peptidais ir baltymais.
Šie peptidai ir baltymai gali sutrikdyti bakterijų ląstelių membranas ir padėti įprastiems antibiotikams lengviau pasiekti savo tikslus. Daugelis šių baltymų ir peptidų taip pat gali sustiprinti šeimininko imuninę sistemą, todėl gydymas tampa dar veiksmingesnis.
Išbandėme Sidnėjaus uolinių austrių hemolimfos baltymus, kad jie būtų aktyvūs prieš įvairius bakterinius patogenus kartu su skirtingais komerciškai prieinamais antibiotikais. Esant labai mažoms koncentracijoms, baltymai pagerino antibiotikų veiksmingumą nuo dviejų iki 32 kartų.
Rezultatai buvo ypač daug žadantys Streptococcus spp., Staphylococcus aureus (taip pat žinomas kaip „auksinis stafilokokas“, pagrindinė vaistams atsparios odos ir kraujotakos infekcijų priežastis) ir Pseudomonas aeruginosa (didelė problema pacientams, kurių imunitetas susilpnėjęs, sergant cistine fibroze). Taip pat nebuvo toksinio poveikio sveikoms žmogaus ląstelėms.
Kas toliau?
Apskritai austrių hemolimfos baltymai žada ateityje vystytis kaip antimikrobinė terapija. Jie gali sunaikinti patogenus, įterptus į bioplėveles, veikti sinergiškai su įprastais antibiotikais ir yra netoksiški.
Tačiau reikia daugiau dirbti, įskaitant bandymus su gyvūnais ir klinikinius tyrimus su žmonėmis.
Tvarus baltymų tiekimas moksliniams tyrimams ir medicinos reikmėms yra svarbus aspektas, tačiau tai padeda tai, kad Sidnėjaus uolų austrės yra parduodamos.
Šio darbo rezultatai suteikia galimybę farmacijos ir akvakultūros pramonei bendradarbiauti su mokslininkais kuriant naujus, veiksmingesnius antibiotikus.
Kate Summer, Southern Cross universiteto doktorantūros mokslinė bendradarbė ir Kirsten Benkendorff, Southern Cross universiteto Nacionalinio jūrų mokslo centro profesorė
Šis straipsnis iš naujo paskelbtas iš The Conversation pagal Creative Commons licenciją. Skaitykite originalų straipsnį.
