НОВ АНТИБИОТИК, ОТКРИТ В ОБИКНОВЕНИТЕ ПЛЕВЕЛИ

Дивите растения могат да бъдат съкровищница от нови антибиотици за справяне със световния проблем с антимикробната резистентност.

Кресът тал, обикновен плевел, може да бъде нов източник на антибиотици.

Изследователи от Швейцария направиха това предложение, след като откриха съединение с нов тип антибиотична активност върху листата на талесовия крес, обикновен плевел.

Много от днешните антибиотици произхождат от естествени съединения, произведени от бактерии, които живеят в почвата. Бактериите ги произвеждат за защита срещу други микроорганизми.

Но новото проучване - вече публикувано в списанието Природа Микробиология - предполага, че дивите растения също могат да бъдат богат източник на антибиотици.

Частите от растенията, които живеят над земята, са колективно известни като филосфера. Изследването се фокусира върху определена „екосистема“ на филосферата - а именно листната повърхност на обикновен плевел.

Тъй като в тази екосистема липсват хранителни вещества, сред многото микроорганизми, които я обитават, има „интензивен конкурентен натиск“, казва авторът на изследването Юлия Ворхолт, професор в Института по микробиология в ETH Цюрих, Швейцария.

„В резултат на това,“ обяснява тя, „бактериите произвеждат разнообразие от вещества, които им позволяват да защитават местообитанието си.“

Антимикробна резистентност: Глобална заплаха

Антимикробните средства са лекарства, предназначени да убиват или спират растежа на микроорганизми като вируси, гъбички, бактерии, дрожди и паразитни червеи. Антибиотиците са антимикробни средства, които са насочени към бактериите, но терминът често се използва взаимозаменяемо с антимикробни средства.

Антимикробната резистентност се развива, когато микроорганизмите се променят в отговор на антимикробни лекарства и в крайна сметка престават да се поддават на тях. Това затруднява лечението на причинените от тях инфекции.

Способността ни да излекуваме дори често срещаните инфекции все повече се подкопава от нарастващото разпространение на нови механизми на антимикробна резистентност. Това води до по-дълго възстановяване от болест, повишена инвалидност и смърт.

Особено тревожно, например, е лечението на туберкулоза (ТБ). Понастоящем резистентната към лекарства форма на инфекциозно заболяване е открита в 105 страни и е устойчива на „поне“ четири основни противотуберкулозни лекарства.

Малко растение с голям потенциал

Проф. Ворхолт и нейните колеги са изследвали над 200 вида бактерии, които живеят по листата на Arabidopsis thaliana, малко диво растение с общите наименования таланов кресон и миши ушен кресон.

Арабидопсис е широко използван като модел на организъм от учени, интересуващи се от биологията и генетиката на цъфтящите растения. Това доведе до голяма библиотека с генетична информация, която включва декодирани геноми на бактериите, които колонизират листните повърхности на растението.

Досега никой не беше анализирал тези данни с оглед да открие „нехарактеризирани природни продукти“ във филосферата на растението.

„Приложихме техники за биоинформатика - казва проф. Ворхолт - за изследване на генни клъстери, които са в състояние да контролират производството на вещества и по този начин биха могли да имат ефект върху други бактерии.“

След провеждането на няколко теста екипът откри 725 молекулярни взаимодействия между различни щамове бактерии. Взаимодействията са били на бактерии, насочени една към друга и в някои случаи са довели до предотвратяване на растежа им.

На този етап обаче не беше ясно дали съединенията, участващи във взаимодействията, са уникални за това местообитание или не. Освен това, притежаваха ли те напълно нови антибиотични характеристики?

Намирането на вещества с неизвестни досега антимикробни механизми е основна цел в борбата срещу антимикробната резистентност.

Антибиотик с „безпрецедентна структура“

И така, в следващия етап от изследването изследователите изследват химичния състав на откритите от тях вещества. Те се фокусираха върху „особено продуктивния“ щам бактерии, наречен Brevibacillus sp. Лист182.

Анализ на съединенията и „генните клъстери“ на щама разкрива редица съединения с антибиотична сила. Един по-специално, който те наричаха макробревин, имаше „безпрецедентна естествена структура на продукта“.

„Сега трябва да изясним дали макробревинът и другите новооткрити вещества също са ефективни срещу бактериите, причиняващи заболявания при хората“, казва съпредседателят на изследването Йорн Пиел, който също е професор в Института по микробиология в ETH Цюрих.

Той добавя, че той и останалата част от екипа са развълнувани от факта, че може да има много повече естествено срещащи се антибиотици, които чакат да бъдат намерени в „сравнително неизследваната филосфера“.