Új antibiotikum található a közös gyomban
A vadon élő növények új antibiotikumok kincsestára lehetnek az antimikrobiális rezisztencia világméretű problémájának kezelésében.
Svájci kutatók ezt a javaslatot tették, miután felfedeztek egy új típusú antibiotikus aktivitással rendelkező vegyületet a mese zsázsa levelén, egy közönséges gyomnövényen.
A mai antibiotikumok közül sok a talajban élő baktériumok által előállított természetes vegyületekből származik. A baktériumok más mikroorganizmusokkal szembeni védekezés céljából termelik őket.
De az új tanulmány - most megjelent a folyóiratban Természet mikrobiológiája - arra utal, hogy a vadon élő növények is gazdag antibiotikumforrások lehetnek.
A föld felett élő növényrészeket összefoglalóan filoszférának nevezik. A tanulmány a filoszféra egy bizonyos „ökoszisztémájára” összpontosít - nevezetesen egy közönséges gyom levélfelületére.
Mivel ez az ökoszisztéma tápanyaghiányos, "intenzív versenynyomás" van a benne élő sok mikroorganizmus között - mondja Julia Vorholt, a tanulmány egyik vezető szerzője, a svájci ETH Zürich Mikrobiológiai Intézetének professzora.
„Ennek eredményeként - magyarázza - a baktériumok sokféle anyagot termelnek, amelyek lehetővé teszik számukra élőhelyük megvédését.”
Antimikrobiális rezisztencia: globális fenyegetés
Az antimikrobiális szerek olyan gyógyszerek, amelyeket mikroorganizmusok, például vírusok, gombák, baktériumok, élesztők és parazita férgek elpusztítására vagy növekedésének megállítására terveztek. Az antibiotikumok antimikrobiális szerek, amelyek megcélozzák a baktériumokat, de a kifejezést gyakran felváltva használják az antimikrobiális szerekkel.
Az antimikrobiális rezisztencia akkor alakul ki, amikor a mikroorganizmusok megváltoznak az antimikrobiális gyógyszerekre reagálva, és végül megszűnnek rájuk engedni. Ez megnehezíti az általuk okozott fertőzések kezelését.
Még a gyakori fertőzések gyógyításának képességét is egyre inkább aláássa az antimikrobiális rezisztencia új mechanizmusainak egyre növekvő terjedése. Ez hosszabb betegséghez való felépüléshez, fokozott fogyatékossághoz és halálhoz vezet.
Különös aggodalomra okot adó terület például a tuberkulózis (TB) kezelése. A fertőző betegség kiterjedt gyógyszerrezisztens formáját 105 országban találták meg, és „legalább” négy fő TBC-ellenes gyógyszerrel szemben ellenálló.
Kis növény, nagy potenciállal
Prof. Vorholt és munkatársai több mint 200 baktériumfajt vizsgáltak, amelyek a leveleken élnek Arabidopsis thaliana, egy kicsi vad növény a közönséges nevekkel: thale zsázsa és egérfüles zsázsa.
Arabidopsis a virágzó növények biológiája és genetikája iránt érdeklődő tudósok széles körben használják mintaszervezetként. Ez nagy genetikai információs könyvtárhoz vezetett, amely magában foglalja a növény levélfelületeit kolonizáló baktériumok dekódolt genomjait.
Eddig senki nem elemezte ezeket az adatokat azzal a céllal, hogy felfedezzék a „jellemtelen természetes termékeket” a növény filoszférájában.
„Bioinformatikai technikákat alkalmaztunk - mondja Vorholt professzor -, hogy olyan géncsoportokat vizsgáljunk, amelyek képesek szabályozni az anyagok termelését, és ezáltal hatással lehetnek más baktériumokra.”
Több teszt elvégzése után a csapat 725 molekuláris kölcsönhatást talált a különböző baktériumtörzsek között. Az egymásra ható baktériumok kölcsönhatásai egyes esetekben megakadályozták növekedésüket.
Ebben a szakaszban azonban nem volt világos, hogy a kölcsönhatásban részt vevő vegyületek egyediek-e vagy sem. Ezenkívül teljesen új antibiotikus tulajdonságokkal rendelkeztek?
A korábban ismeretlen antimikrobiális mechanizmusú anyagok megtalálása az antimikrobiális rezisztencia elleni küzdelem egyik fő célja.
„Példátlan szerkezetű” antibiotikum
Tehát a tanulmány következő szakaszában a kutatók megvizsgálták a talált anyagok kémiai összetételét. A „különösen produktív” baktériumtörzsre összpontosítottak Brevibacillus sp. Levél182.
A vegyületek és a törzs „géncsoportjainak” elemzése számos antibiotikus hatású vegyületet tárt fel. Az egyik, amelyet macrobrevinnek hívtak, „soha nem látott természetes termékszerkezettel rendelkezik”.
"Most tisztáznunk kell, hogy a makrobrevin és más újonnan felfedezett anyagok hatékonyak-e az emberben betegségeket okozó baktériumok ellen is" - mondja Jörn Piel, a tanulmány egyik vezető szerzője, aki az ETH Zürichi Mikrobiológiai Intézet professzora is.
Hozzáteszi, hogy őt és a csapat többi tagját izgatja az a tény, hogy még sok más természetben előforduló antibiotikum lehet, amely megtalálható a „viszonylag feltáratlan filoszférában”.
"Megállapításaink megerősítik, hogy érdemes kiterjeszteni az antibiotikumok keresését a természetben."
Prof. Jörn Piel
