Antibioticele naturale elimină bacteriile de apărare
Noi cercetări constată că un antibiotic derivat din insecte poate distruge membrana protectoare a unora dintre cele mai răspândite bacterii rezistente la medicamente. Acest lucru ar putea deschide calea pentru o nouă clasă de antibiotice care ar putea ajuta la combaterea crizei actuale de rezistență la medicamente.
În Statele Unite, rezistența la antibiotice cauzează peste 2 milioane de boli și 23.000 de decese în fiecare an.
Organizația Mondială a Sănătății (OMS) a chestionat o jumătate de milion de oameni și a constatat că cele mai comune cinci bacterii rezistente la medicamente sunt:
- Escherichia coli
- Klebsiella pneumoniae
- Staphylococcus aureus
- Streptococcus pneumoniae
- Salmonella
Cu exceptia S. pneumoniae și S. aureus, toate cele de mai sus sunt bacterii gram-negative. Numele vine de la Hans Christian Gram, un medic care a dezvoltat testul Gram. Acesta este un test de colorare chimică care împarte bacteriile în Gram-pozitive și Gram-negative.
Găsirea de noi modalități de distrugere a bacteriilor gram-negative este o provocare majoră, cu unele implicații importante pentru criza în creștere a sănătății publice, care este rezistența antimicrobiană.
Noi cercetări ar fi putut găsi o modalitate de a pătrunde în apărarea acestor bacterii. Oamenii de știință de la Universitatea din Zurich (UZH) din Elveția au descoperit că thanatina, un antibiotic natural produs de o insectă numită insectă soldată spinoasă, poate ataca membranele externe ale bacteriilor Gram-negative.
John A. Robinson, de la Departamentul de Chimie al UZH, este autorul corespondent și ultimul noua lucrare, care a fost publicată recent în revista Progrese științifice.
Oprirea mecanismelor de autoapărare a bacteriilor
Robinson explică motivația recentului studiu, spunând: „În ciuda eforturilor uriașe depuse de cercetătorii universitari și companiile farmaceutice, sa dovedit foarte dificil să identificăm noi ținte bacteriene eficiente pentru descoperirea antibioticelor”.
Una dintre provocările majore este identificarea de noi mecanisme de acțiune antibiotică împotriva bacteriilor periculoase Gram-negative.
După cum explică Robinson și colegii în lucrarea lor, o membrană exterioară asimetrică protejează bacteriile Gram-negative. Acest strat dublu este alcătuit din molecule de lipopolizaharidă (LPS) la exterior și glicerofosfolipide de membrană în stratul interior.
Cercetătorii au folosit un model de E coli și studii de legare in vitro pentru a testa dacă antibioticul thanatină se poate lega de anumite proteine numite „proteine Lpt”, care creează o punte de la membrana interioară la membrana exterioară a stratului dublu care protejează bacteriile Gram-negative.
Această punte este apoi utilizată pentru a transporta moleculele LPS către partea exterioară a membranei, creând o barieră defensivă.
Analizele de laborator au constatat că thanatina blochează interacțiunile dintre proteinele care sunt necesare pentru a forma puntea. Acest lucru înseamnă că moleculele LPS nu pot ajunge la destinație, împiedicând formarea întregii membrane exterioare protectoare asimetrice. Fără apărare, bacteria cedează antibioticului.
„Aceste rezultate”, spun autorii, „evidențiază o nouă paradigmă pentru o acțiune antibiotică, care vizează o rețea dinamică de interacțiuni proteină-proteină necesare pentru asamblarea complexului Lpt în E coli.”
Rezultatele identifică, de asemenea, o peptidă naturală ca punct de plecare pentru dezvoltarea potențialilor candidați clinici care vizează agenții patogeni bacterieni Gram-negativi periculoși.
Robinson comentează rezultatele, spunând: „Această constatare ne arată o modalitate de a dezvolta substanțe care inhibă în mod specific interacțiunile proteină-proteină în celulele bacteriene”.
Acesta este un mecanism de actiune fara precedent pentru un antibiotic si sugereaza imediat modalitati de a dezvolta noi molecule ca antibiotice care vizeaza agentii patogeni periculosi.
John A. Robinson
