Бактерије које живе на инсектима могу да обезбеде нове антибиотике
Многи антибиотици који се данас користе потичу од бактерија које живе у земљишту. Недавно истраживање открива да би бактерије које живе на инсектима могле бити ефикасније у борби против уобичајених супербуг отпорних на лекове од бактерија из тла.
Научници са Универзитета Висцонсин-Мадисон спровели су досад највећу и најтемељнију истрагу антибиотске активности микроба који живе на инсектима.
Врхунац нове студије је откриће новог антибиотика у Ципхомирмек мрав, бразилска врста која гаји гљиве. Истраживачи су именовали једињење цифомицин.
Лабораторијски тестови показали су да се цифомицин може борити против гљивица које су поразиле већину других антибиотика. Једињење је такође лечило гљивичну инфекцију код мишева, а да није изазвало токсичне нежељене ефекте.
У недавном Натуре Цоммуницатионс У раду на овим налазима, тим објашњава да недостатак нових антибиотика доприноси растућој глобалној опасности од инфекција отпорних на антибиотике.
„Кроз нашу систематску процену“, примећују аутори, „показујемо да микробиоми инсеката представљају обећавајући извор нових природних производа.“
Све већа опасност од резистенције на антибиотике
Отпорност на антибиотике настаје када заразне бактерије, гљивице и други патогени више не подлегну лековима који су их некада убијали. Уместо тога, они настављају да расту.
Инфекције узроковане патогенима отпорним на антибиотике обично захтевају дужи боравак у болници и већи број накнадних посета лекара. Поред тога, третмани обично имају веће трошкове и токсичније нежељене ефекте.
Светска здравствена организација (СЗО) објавила је 2018. године податке о надзору који су потврдили озбиљност глобалне претње коју резистенција на антибиотике представља.
Подаци откривају да широм света неке од најчешћих инфекција постају отпорне на лекове.
У Сједињеним Државама, Центри за контролу и превенцију болести (ЦДЦ) процењују да бактерије отпорне на антибиотике заразе најмање 2 милиона људи и изазову 23.000 смртних случајева сваке године.
Кључна забринутост у вези са глобалном кризом резистенције на антибиотике је да врсте и број нових лекова у припреми неће бити довољни за превазилажење претње.
СЗО је упозорила на ово у извештају из 2017. године. Глобална агенција изјавила је да је већина од 51 антибиотика у клиничком развоју била „модификација постојећих класа антибиотика“ и да ће понудити само краткорочна решења.
Исто толико бактерија у инсектима као и у земљишту
Већина врста антибиотика који се данас користе потиче из Стрептомицес бактерије, велики род који је почео да се развија пре око 400 милиона година.
Током тог периода, Стрептомицес врсте су се развиле и прилагодиле различитим стаништима, попут тла и инсеката. Хемија у једињењима која бактерије производе одражавају њихове различите линије.
Генетске студије су показале да само један сој Стрептомицес потенцијално могу произвести десетине једињења слична онима која се већ користе као антибиотици. Поред тога, бактерије садрже огроман број „релевантних скупова биосинтетичких гена“.
Из ових разлога научници интензивно проучавају Стрептомицес бактерија са очекивањем да ће открити нове лекове за борбу против резистенције на антибиотике.
Међутим, аутори нове студије истичу да нове антибиотике тражи у земљишту Стрептомицес „У великој мери поново откријте позната једињења“. Такође примећују да ниједна студија није систематски претраживала микробиоме. Дакле, одлучили су да се усредсреде на Стрептомицес код инсеката.
Прикупили су више од 2.500 врста инсеката, од мрава, пчела и муха до буба, мољаца, лептира и још много тога. Отприлике трећина долази из региона са умереном климом, друга трећина долази из тропских крајева, а остатак долази из хладнијих подручја, попут Арктика.
Истраживачи примећују да, супротно „преовлађујућој претпоставци“ да Стрептомицес врста има највише у тлу, њихови налази сугеришу да је бактерија подједнако пуно и у инсектима.
Бактерије инсеката су моћније
Инсекти су дали више од 10.000 сојева бактерија за тестирање. Истраживачи су такође испитали 7.000 сојева који су потекли из тла и биљака.
Уследила је врло моћна, интензивна батерија тестова, која је укупно обухватила више од 50.000 суђења.
Тим је тестирао колико добро сваки сој Стрептомицес је успео да заустави раст 24 различите врсте клица, укључујући и оне које могу нанети озбиљну штету, попут супербубе отпорне на метицилин Стапхилоцоццус ауреус (МРСА).
Резултати су то показали Стрептомицес сојеви који су потицали од инсеката били су у могућности да се снажније боре против заразних бактерија и гљивица од сојева који потичу из тла или биљака.
Тим је такође тестирао неке од обећавајућих сојева на мишевима. Ови сојеви су били врло ефикасни у убијању бактеријских и гљивичних инфекција, а само неколико је имало токсичне нежељене ефекте.
У другом делу студије, истраживачи су се фокусирали на цифомицин, антимикотично једињење у којем су пронашли Стрептомицес бактерије на бразилском Ципхомирмек гљивица мрава.
Након анализе хемијске структуре цифомицина, пречистили су га и показали да може лечити Цандида албицанс код мишева. Ц. албицанс је гљива која обично зарази људе са ослабљеним имунолошким системом. Чини се да једињење такође има мало токсичних нежељених ефеката код мишева.
Нека инсекти ‘истражују’
Тим се није изненадио када је открио да инсекти могу бити богат извор нових антибиотика. Опстанак инсеката зависи од коеволвације микроба који помажу у борби против патогена који се такође развијају.
Истраживачи такође истичу да би бактерије, заједно са инсектима, могле да понуде две предности. Прво, мање је вероватно да ће бити токсични, а друго, могли би бити ефикасни против патогена отпорних на лекове.
„Инсекти претражују уместо нас“, каже Цамерон Р. Цуррие, професор бактериологије и виши аутор студије.
Он и његове колеге закључују:
„Обећање повезано са инсектима Стрептомицес јер нови извор антимикробних средстава може да ојача стагниране цевоводе за откривање антибактерија и антимикотика “.
