Природни антибиотик уклања бактерију са одбране
Ново истраживање открива да антибиотик изведен из инсеката може да уништи заштитну мембрану неких од најраспрострањенијих бактерија отпорних на лекове. Ово би могло отворити пут новој класи антибиотика која би могла помоћи у суочавању са тренутном кризом отпорности на лекове.
У Сједињеним Државама резистенција на антибиотике узрокује преко 2 милиона болести и 23.000 смртних случајева сваке године.
Светска здравствена организација (ВХО) испитала је пола милиона људи и открила да је пет најчешћих бактерија отпорних на лекове:
- Есцхерицхиа цоли
- Клебсиелла пнеумониае
- Стапхилоцоццус ауреус
- Стрептококус пнеумоние
- Салмонела
Са изузетком С. пнеумониае и С. ауреус, све наведено су грам-негативне бактерије. Име потиче од Ханса Кристијана Грама, лекара који је развио Грамов тест. Ово је хемијски тест мрља који дели бактерије на грам-позитивне и грам-негативне.
Проналажење нових начина уништавања грам негативних бактерија је главни изазов, са неким важним импликацијама на растућу кризу јавног здравља која је антимикробна резистенција.
Нова истраживања су можда пронашла начин да продру у одбрану ових бактерија. Научници са Универзитета у Цириху (УЗХ) у Швајцарској открили су да танатин, природни антибиотик који производи инсект назван спинед солдиер буг, може да нападне спољне мембране на Грам негативне бактерије.
Јохн А. Робинсон, са Одељења за хемију на УЗХ, одговарајући је и последњи аутор новог рада, који је недавно објављен у часопису Научни напредак.
Заустављање механизама самоодбране бактерија
Робинсон објашњава мотивацију за недавну студију рекавши, „Упркос огромним напорима академских истраживача и фармацеутских компанија, показало се да је веома тешко идентификовати ефикасне нове бактеријске циљеве за откривање антибиотика.“
„Један од главних изазова је идентификовање нових механизама деловања антибиотика против опасних грам негативних бактерија.“
Као што Робинсон и колеге објашњавају у свом раду, асиметрична спољна мембрана штити по Граму негативне бактерије. Овај двоструки слој чине молекули липополисахарида (ЛПС) споља и мембрански глицерофосфолипиди у унутрашњем слоју.
Истраживачи су користили модел Е. цоли и студије ин витро везивања за испитивање да ли се антибиотик танатин може везати за одређене протеине који се називају „Лпт протеини“, који стварају мост од унутрашње мембране до спољне мембране двоструког слоја који штити по Граму негативне бактерије.
Овај мост се затим користи за транспорт молекула ЛПС на спољну страну мембране, стварајући одбрамбену баријеру.
Лабораторијске анализе су откриле да танатин блокира интеракције између протеина потребних за формирање моста. То значи да молекули ЛПС не могу доћи до одредишта, спречавајући стварање целе заштитне асиметричне спољне мембране. Без своје одбране, бактерија подлеже антибиотику.
„Ови резултати“, кажу аутори, „истичу нову парадигму за деловање антибиотика, циљајући динамичку мрежу интеракција протеина и протеина потребних за састављање комплекса Лпт у Е. цоли.”
"Резултати такође идентификују један пептид који се јавља у природи као полазну тачку за развој потенцијалних клиничких кандидата који циљају опасне грам-негативне бактеријске патогене", додају они.
Робинсон коментарише резултате, рекавши, „Ово откриће показује нам начин да развијемо супстанце које специфично инхибирају интеракцију протеин-протеин у бактеријским ћелијама.“
„Ово је механизам деловања без преседана за антибиотик и одмах предлаже начине за развој нових молекула као антибиотика који циљају опасне патогене.“
Јохн А. Робинсон
