Candidați promițători pentru noi antibiotice, descoperiți în adâncul Mării Arctice

Antibioticele sunt piatra de temelie a medicinei moderne: fără acestea, orice persoană cu răni deschise sau care trebuie să fie supusă unei intervenții chirurgicale ar fi expusă unui risc constant de infecții periculoase.

Cu toate acestea, ne confruntăm în continuare cu o criză globală a antibioticelor, deoarece evoluează din ce în ce mai multe tulpini de bacterii rezistente, în timp ce rata de descoperire a unor antibiotice fundamental noi a fost mult mai scăzută.

• Sunt răsăriturile și apusurile mai spectaculoase iarna?
• Oamenii de știință au descoperit gene care existau și înainte de apariția vieții pe Pământ

Există însă motive de speranță: 70 % din toate antibioticele licențiate în prezent au fost derivate din actinobacteriile din sol, iar majoritatea mediilor de pe Pământ nu au fost încă prospectate pentru a le găsi. Prin urmare, concentrarea căutărilor asupra actinobacteriilor din alte habitate este o strategie promițătoare – mai ales dacă aceasta ar conduce la molecule noi care nu omoară bacteriile în totalitate și nici nu le împiedică să se dezvolte, ci doar le reduc „virulența” sau capacitatea de a provoca boli.

Acest lucru se datorează faptului că este greu pentru tulpinile patogene vizate să dezvolte rezistență în aceste condiții, în timp ce astfel de compuși antivirulență sunt, de asemenea, mai puțin susceptibili de a provoca efecte secundare nedorite.

„Arătăm cum testele avansate de screening pot identifica metaboliți antivirulenți și antibacterieni din extracte de actinobacterii”, a declarat Dr. Päivi Tammela, profesor la Universitatea din Helsinki, Finlanda, și autorul corespondent al unui nou studiu în Frontiers in Microbiology.

Antibioticele, piatra de temelie a medicinei moderne

În loc să utilizeze molecule de dans, noul studiu evaluează un biomaterial hibrid dezvoltat tot în laboratorul lui Stupp. Noul biomaterial cuprinde două componente: o peptidă bioactivă care se leagă de factorul de creștere transformant beta-1 (TGFb-1) – o proteină esențială pentru creșterea și menținerea cartilajului – și acid hialuronic modificat, un polizaharid natural prezent în cartilaj și în lichidul sinovial lubrifiant din articulații.

Echipa lui Stupp a integrat peptida bioactivă și particulele de acid hialuronic modificate chimic pentru a conduce autoorganizarea fibrelor la scară nanometrică în mănunchiuri care imită arhitectura naturală a cartilajului, scrie EurekAlert.

Scopul a fost de a crea o schelă atractivă pentru celulele proprii ale organismului pentru a regenera țesutul cartilaginos. Cu ajutorul semnalelor bioactive din fibrele la scară nanometrică, materialul încurajează repararea cartilajului de către celulele care populează scheletul.

Pentru a evalua eficacitatea materialului în promovarea creșterii cartilajului, cercetătorii l-au testat pe oi cu defecte de cartilaj la nivelul articulației bufului, o articulație complexă a membrelor posterioare, similară genunchiului uman. Această lucrare a fost realizată în laboratorul lui Mark Markel din cadrul Facultății de Medicină Veterinară a Universității Wisconsin-Madison.

Efecte antivirulente puternice

Compușii au prezentat două tipuri complementare de activitate biologică. În primul rând, prin inhibarea formării așa-numitelor „piedestaluri de actină” de către bacteria EPEC, o etapă-cheie prin care acest agent patogen se atașează la mucoasa intestinală a gazdei. În al doilea rând, prin inhibarea legării EPEC de așa-numitul receptor Tir de pe suprafața celulei gazdă, un pas necesar pentru reconfigurarea proceselor sale intracelulare și provocarea bolii.

Spre deosebire de compușii din T160-2, compusul din T091-5 nu a încetinit creșterea bacteriilor EPEC. Acest lucru înseamnă că T091-5 este cea mai promițătoare tulpină dintre cele două, deoarece EPEC este mai puțin probabil să dezvolte în cele din urmă rezistență împotriva efectelor sale antivirulente.

Cu ajutorul unor tehnici analitice avansate, autorii au determinat că, de fapt, compusul activ din T091-5 a fost cel mai probabil un fosfolipid: o clasă de molecule grase care conțin fosfor și care joacă roluri importante în metabolismul celular.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Microbi producători de metan, necunoscuți până acum, găsiți în izvoarele termale din Yellowstone

Microbiomul fericit: cum avem grijă de „vietățile” din și de pe corpul nostru?

Un microbiolog a dezvăluit ce alimente nu mănâncă niciodată

Legătura dintre autism și microbiomul intestinal, mai clară ca niciodată