Doğal antibiyotik bakterileri savunmalarından uzaklaştırır
Yeni araştırmalar, böceklerden türetilen bir antibiyotiğin, en yaygın ilaca dirençli bakterilerin bazılarının koruyucu zarını yok edebileceğini buldu. Bu, mevcut ilaç direnci krizinin üstesinden gelmeye yardımcı olabilecek yeni bir antibiyotik sınıfının yolunu açabilir.
Amerika Birleşik Devletleri'nde antibiyotik direnci her yıl 2 milyondan fazla hastalığa ve 23.000 ölüme neden oluyor.
Dünya Sağlık Örgütü (WHO) yarım milyon kişiyi araştırdı ve en yaygın ilaca dirençli beş bakterinin şunlar olduğunu buldu:
- Escherichia coli
- Klebsiella pneumoniae
- Staphylococcus aureus
- Streptococcus pneumoniae
- Salmonella
Nın istisnası ile S. pneumoniae ve S. aureusyukarıdakilerin tümü Gram negatif bakterilerdir. İsim, Gram testini geliştiren bir doktor olan Hans Christian Gram'dan geliyor. Bu, bakterileri Gram pozitif ve Gram negatif olarak ayıran kimyasal bir leke testidir.
Gram negatif bakterileri yok etmenin yeni yollarını bulmak, büyüyen halk sağlığı krizi için antimikrobiyal direnç olan bazı önemli çıkarımlarla birlikte büyük bir zorluktur.
Yeni araştırmalar, bu bakterilerin savunmasına girmenin bir yolunu bulmuş olabilir. İsviçre'deki Zürih Üniversitesi'ndeki (UZH) bilim adamları, dikenli asker böceği adı verilen bir böcek tarafından üretilen doğal olarak oluşan bir antibiyotik olan thanatin'in Gram-negatif bakterilerin dış zarlarına saldırabileceğini buldu.
UZH Kimya Bölümü'nden John A. Robinson, kısa süre önce dergide yayınlanan yeni makalenin muhabir ve son yazarıdır. Bilim Gelişmeleri.
Bakterilerin kendini savunma mekanizmalarını durdurmak
Robinson, son araştırmanın motivasyonunu şöyle açıklıyor: "Akademik araştırmacıların ve ilaç şirketlerinin büyük çabalarına rağmen, antibiyotik keşfi için etkili yeni bakteriyel hedefler belirlemenin çok zor olduğu kanıtlandı."
"En büyük zorluklardan biri, tehlikeli Gram-negatif bakterilere karşı yeni antibiyotik etki mekanizmalarını tanımlamaktır."
Robinson ve meslektaşlarının makalelerinde açıkladığı gibi, asimetrik bir dış zar, Gram-negatif bakterileri korur. Bu çift tabaka, dıştaki lipopolisakkarit (LPS) moleküllerinden ve iç tabakadaki membran gliserofosfolipidlerinden oluşur.
Araştırmacılar bir model kullandı E. coli ve antibiyotiğin "Lpt proteinleri" adı verilen belirli proteinlere bağlanıp bağlanamayacağını test etmek için in vitro bağlanma çalışmaları, Gram negatif bakterileri koruyan çift katmanın iç zarından dış zarına bir köprü oluşturur.
Bu köprü daha sonra LPS moleküllerini zarın dış tarafına taşımak için kullanılır ve savunma bariyeri oluşturur.
Laboratuvar analizleri, thanatinin, köprüyü oluşturmak için gereken proteinler arasındaki etkileşimleri engellediğini buldu. Bu, LPS moleküllerinin hedeflerine ulaşamayacağı ve tüm koruyucu asimetrik dış zarın oluşmasını önlediği anlamına gelir. Savunması olmadan bakteri antibiyotiğe yenik düşer.
Yazarlar, "Bu sonuçlar", "Lpt kompleksinin toplanması için gerekli dinamik bir protein-protein etkileşimleri ağını hedefleyen bir antibiyotik eylemi için yeni bir paradigmayı vurgulamaktadır" diyor E. coli.”
"Sonuçlar ayrıca, tehlikeli Gram-negatif bakteriyel patojenleri hedefleyen potansiyel klinik adayların gelişimi için bir başlangıç noktası olarak doğal olarak oluşan bir peptidi tanımlıyor," diye ekliyorlar.
Robinson sonuçları yorumlayarak, "Bu bulgu bize bakteriyel hücrelerdeki protein-protein etkileşimlerini spesifik olarak engelleyen maddeler geliştirmenin bir yolunu gösteriyor."
"Bu, bir antibiyotik için eşi görülmemiş bir etki mekanizmasıdır ve tehlikeli patojenleri hedef alan antibiyotikler olarak yeni moleküller geliştirmenin yollarını hemen önerir."
John A. Robinson
