Ερευνητική ομάδα από τον Καναδά και την Κίνα ανακάλυψε σε βακτήριο του γένους Streptomyces τέσσερις φυσικές ουσίες, οι οποίες, όταν χρησιμοποιούνται συνδυαστικά, ενδέχεται στο μέλλον να επιβραδύνουν την ανάπτυξη αντοχής των βακτηρίων στα αντιβιοτικά.

Οι ουσίες αυτές δρουν με διαφορετικούς μηχανισμούς, αναστέλλοντας την παραγωγή και τη χρήση της βιοτίνης (βιταμίνη Β7), μιας ουσίας απαραίτητης για την επιβίωση και τον πολλαπλασιασμό των βακτηρίων.

Τα υποψήφια αντιβιοτικά δοκιμάστηκαν σε πειραματόζωα και προστάτευσαν ποντίκια από θανατηφόρες λοιμώξεις που προκλήθηκαν από πολυανθεκτικά στελέχη του βακτηρίου Escherichia coli. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό "Nature" και θεωρούνται ιδιαίτερα ενθαρρυντικά, αν και η εφαρμογή τους στον άνθρωπο παραμένει ακόμη μακρινός στόχος.

Τα βακτήρια Streptomyces αποτελούν εδώ και δεκαετίες μία από τις σημαντικότερες φυσικές πηγές αντιβιοτικών. Από αυτά έχουν προέλθει περίπου τα μισά γνωστά αντιβιοτικά, όπως η στρεπτομυκίνη, οι τετρακυκλίνες και η δαπτομυκίνη. Στο φυσικό τους περιβάλλον, χρησιμοποιούν αυτές τις ουσίες για να εξουδετερώνουν ανταγωνιστικά βακτήρια στο έδαφος.

Σε αντίθεση με το παρελθόν, όταν οι επιστήμονες αναζητούσαν νέα αντιβιοτικά συλλέγοντας δείγματα εδάφους από απομακρυσμένες περιοχές, σήμερα αξιοποιούν τη γονιδιωματική ανάλυση και τις βιολογικές βάσεις δεδομένων για να εντοπίσουν γονίδια που κρύβουν την παραγωγή νέων αντιμικροβιακών ουσιών.

Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή Eric Brown του Πανεπιστημίου McMaster, μελέτησε αρχικά τη στρεπταβιδίνη, μια πρωτεΐνη που δεσμεύει τη βιοτίνη, στερώντας την από τα βακτήρια.

Κατά την ανάλυση του γονιδιώματος διαπίστωσε ότι ανάμεσα σε δύο γονίδια της στρεπταβιδίνης υπήρχαν ακόμη τρία γονίδια, τα οποία παράγουν ουσίες που αναστέλλουν την πρόσληψη, τη σύνθεση και τη χρήση της βιοτίνης.

Οι τρεις αυτές ουσίες είναι η Acidomycin, η οποία έχει ήδη μελετηθεί ως πιθανό φάρμακο κατά της φυματίωσης, η α-Me-KAPA, ένας ισχυρός αναστολέας της σύνθεσης της βιοτίνης, και η νεοανακαλυφθείσα Dapamycin.

Η συνύπαρξη των τεσσάρων ουσιών σε ένα κοινό "βιοσυνθετικό μεγασύμπλεγμα" υποδηλώνει ότι λειτουργούν συνεργατικά. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι τα Streptomyces χρησιμοποιούν αυτό το σύστημα για να εξουδετερώνουν ανταγωνιστικά βακτήρια, στερώντας τους τη βιοτίνη ή εμποδίζοντας την παραγωγή της.

Το γεγονός ότι το συγκεκριμένο γονιδιακό σύμπλεγμα διατηρείται σε πολλά είδη Streptomyces υποδηλώνει ότι αποτελεί σημαντικό εξελικτικό πλεονέκτημα.

Στα πειράματα σε ποντίκια, δύο από τις τέσσερις ουσίες, η στρεπταβιδίνη και η α-Me-KAPA, μείωσαν σημαντικά το βακτηριακό φορτίο στο αίμα, το ήπαρ, τους νεφρούς και τον σπλήνα.

Ο συνδυασμός τους αποδείχθηκε αποτελεσματικότερος από τη χορήγηση κάθε ουσίας ξεχωριστά. Αντίθετα, η Acidomycin και η Dapamycin εμφάνισαν περιορισμένη δράση, πιθανότατα επειδή διαλύονται δύσκολα στο νερό και αποδομούνται γρήγορα στον οργανισμό.

Παρά ταύτα, οι επιστήμονες εκτιμούν ότι και οι τέσσερις ουσίες ενδέχεται να είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικές όταν χορηγούνται μαζί. Σύμφωνα με τον καθηγητή Brown, η ταυτόχρονη επίθεση σε τέσσερα διαφορετικά στάδια του μεταβολισμού της βιοτίνης θα μπορούσε να δυσκολέψει σημαντικά την ανάπτυξη ανθεκτικών βακτηριακών στελεχών.

Ωστόσο, οι ερευνητές τονίζουν ότι είναι ακόμη πολύ νωρίς για κλινική εφαρμογή. Θα πρέπει να αποδειχθεί ότι η θεραπευτική αυτή στρατηγική είναι αποτελεσματική και έναντι άλλων παθογόνων μικροοργανισμών, καθώς και ότι είναι ασφαλής για τον άνθρωπο.

Ένα ακόμη ενδιαφέρον εύρημα της μελέτης αφορά τον λόγο για τον οποίο οι συγκεκριμένες αντιβιοτικές ουσίες δεν είχαν εντοπιστεί μέχρι σήμερα. Τα καλλιεργητικά υλικά που χρησιμοποιούνται συνήθως στα μικροβιολογικά εργαστήρια περιέχουν βιοτίνη, ώστε να επιταχύνεται η ανάπτυξη των βακτηρίων.

Η αυξημένη συγκέντρωση της βιταμίνης πιθανότατα εξουδετέρωνε τη δράση των συγκεκριμένων ουσιών, με αποτέλεσμα να περνούν απαρατήρητες στις μέχρι σήμερα δοκιμές.

Η νέα ανακάλυψη δεν οδηγεί άμεσα σε ένα νέο αντιβιοτικό, ανοίγει όμως έναν πολλά υποσχόμενο δρόμο για την ανάπτυξη συνδυαστικών θεραπειών που θα μπορούσαν στο μέλλον να συμβάλουν στην αντιμετώπιση της παγκόσμιας απειλής της μικροβιακής αντοχής.

Προσθέστε το iatronet.gr στο Discover

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Η εντατική ενασχόληση με τα βιντεοπαιχνίδια δεν μειώνει τις γνωστικές ικανότητες (Μελέτη)
Αόρατοι νάρθηκες στην οδοντιατρική: Η σύγχρονη λύση σε ένα συχνό πρόβλημα
Ο Ε.Ε.Σ. στην πρώτη γραμμή στα πύρινα μέτωπα σε Θεσσαλονίκη, Ρόδο και Οινόη Αττικής