Yabani otlarda yeni antibiyotik bulundu
Yabani bitkiler, dünya çapındaki antimikrobiyal direnç sorununu çözmek için yeni antibiyotiklerin hazinesi olabilir.
İsviçre'deki araştırmacılar, bu öneriyi, yaygın bir ot olan thale tereinin yaprağında yeni bir antibiyotik aktivitesi türü olan bir bileşik keşfettikten sonra yaptılar.
Günümüz antibiyotiklerinin çoğu, toprakta yaşayan bakteriler tarafından yapılan doğal bileşiklerden kaynaklanmaktadır. Bakteriler onları diğer mikroorganizmalara karşı savunmak için üretirler.
Ancak yeni çalışma - şimdi dergide yayınlandı Doğa Mikrobiyolojisi - yabani bitkilerin zengin bir antibiyotik kaynağı olabileceğini öne sürüyor.
Bitkilerin yer üstünde yaşayan kısımları topluca filosfer olarak bilinir. Çalışma, filosferin belirli bir "ekosistemine", yani ortak bir yabani otun yaprak yüzeyine odaklanıyor.
İsviçre'deki ETH Zürih'teki Mikrobiyoloji Enstitüsü'nde profesör olan eş kıdemli çalışma yazarı Julia Vorholt, bu ekosistemde besin içermediği için, içinde yaşayan birçok mikroorganizma arasında "yoğun rekabet baskısı" olduğunu söylüyor.
"Sonuç olarak," diye açıklıyor, "bakteriler, yaşam alanlarını korumalarına izin veren çeşitli maddeler üretir."
Antimikrobiyal direnç: Küresel bir tehdit
Antimikrobiyaller, virüsler, mantarlar, bakteriler, mayalar ve parazitik solucanlar gibi mikroorganizmaların büyümesini öldürmek veya durdurmak için tasarlanmış ilaçlardır. Antibiyotikler, bakterileri hedef alan antimikrobiyallerdir, ancak terim genellikle antimikrobiyallerle birbirinin yerine kullanılır.
Antimikrobiyal direnç, mikroorganizmalar antimikrobiyal ilaçlara yanıt olarak değiştiğinde ve sonunda onlara yenik düştüğünde gelişir. Bu, neden oldukları enfeksiyonları tedavi etmeyi zorlaştırır.
Yeni antimikrobiyal direnç mekanizmalarının yaygınlaşmasıyla yaygın enfeksiyonları bile iyileştirme becerimiz giderek zayıflıyor. Bu, hastalıktan daha uzun süre iyileşmeye, engelliliğin artmasına ve ölüme yol açmaktadır.
Örneğin, özel bir endişe alanı tüberküloz (TB) tedavisidir. Bulaşıcı hastalığın geniş ölçüde ilaca dirençli formu şu anda 105 ülkede bulunmuştur ve “en az” dört ana anti-TB ilacına dirençlidir.
Büyük potansiyele sahip küçük bitki
Prof. Vorholt ve meslektaşları, yapraklarında yaşayan 200'den fazla bakteri türünü araştırdılar. Arabidopsis thaliana, ortak isimleri thale tere ve fare kulak tere olan küçük bir yabani bitkidir.
Arabidopsis çiçekli bitkilerin biyolojisi ve genetiğiyle ilgilenen bilim adamları tarafından yaygın olarak model organizma olarak kullanılmaktadır. Bu, bitkinin yaprak yüzeylerini kolonize eden bakterilerin kodu çözülmüş genomlarını içeren geniş bir genetik bilgi kütüphanesine yol açtı.
Şimdiye kadar hiç kimse bu verileri bitkinin filosferinde "karakterize edilmemiş doğal ürünleri" keşfetmek amacıyla analiz etmemişti.
Prof. Vorholt, "Maddelerin üretimini kontrol edebilen ve dolayısıyla diğer bakteriler üzerinde etkisi olabilecek gen kümelerini araştırmak için biyoinformatik teknikleri uyguladık" diyor.
Ekip, birkaç test yaptıktan sonra, farklı bakteri türleri arasında 725 moleküler etkileşim buldu. Etkileşimler, birbirini hedef alan bakterilerdi ve bazı durumlarda büyümelerini engellemişlerdi.
Ancak bu aşamada, etkileşimlere dahil olan bileşiklerin bu habitat için benzersiz olup olmadığı açık değildi. Ayrıca, tamamen yeni antibiyotik özelliklerine sahip miydiler?
Daha önce bilinmeyen antimikrobiyal mekanizmalara sahip maddeler bulmak, antimikrobiyal dirençle mücadelede önemli bir hedeftir.
"Benzeri görülmemiş yapıya" sahip antibiyotik
Bu nedenle, çalışmanın bir sonraki aşamasında, araştırmacılar buldukları maddelerin kimyasal yapısını incelediler. "Özellikle üretken" bir bakteri türüne odaklandılar. Brevibacillus sp. Yaprak 182.
Suşun bileşiklerinin ve "gen kümelerinin" analizi, antibiyotik güçleri olan bir dizi bileşiği ortaya çıkardı. Özellikle macrobrevin adını verdikleri bir tanesi "eşi görülmemiş bir doğal ürün yapısına" sahipti.
ETH Zürih'teki Mikrobiyoloji Enstitüsünde profesör olan eş-kıdemli çalışma yazarı Jörn Piel, "Şimdi macrobrevin ve diğer yeni keşfedilen maddelerin insanlarda hastalığa neden olan bakterilere karşı da etkili olup olmadığını netleştirmemiz gerekiyor," diyor.
Kendisinin ve ekibin geri kalanının, "nispeten keşfedilmemiş filosferde" bulunmayı bekleyen daha birçok doğal antibiyotik olabileceği gerçeğinden heyecan duyduklarını ekliyor.
"Bulgularımız, doğadaki antibiyotik arayışını genişletmeye değer olduğunu doğruluyor."
Prof. Jörn Piel
