...

Mikrobiom nosa w walce z bakteriami opornymi na antybiotyki

Dowiedziono, że syntetyczna wersja substancji pochodzącej od bakterii zasiedlających ludzkie nozdrza, wykazuje zdolność do zwalczania patogenów opornych na antybiotyki.

Zespół niemieckich naukowców z Uniwersytetu w Tübingen i Göttingen oraz Niemieckiego Centrum Badań nad Infekcjami, zbadał sposób działania substancji, którą wytwarzają bakterie zasiedlające błonę śluzową ludzkiego nosa. Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że wytwarzana przez ten mikrobiom lugdunina oraz jej substancje pokrewne mogą być skuteczne i bezpieczne w zwalczaniu patogenów opornych na działanie wielu leków.

Lugdunina jest cyklicznym peptydem zawierającym w swej strukturze tiazolidynę, a wytwarzające ją mikroorganizmy nozdrza noszą nazwę Staphylococcus lugdunensis. Związek ten wykazuje aktywność mikromolową przeciwko patogenom, np. bakteriom Staphylococcus aureus (które są odporne na działanie półsyntetycznego antybiotyku – metycyliny). Peptyd ten zaburza dostarczanie energii do patogennej komórki bakteryjnej, powodując jej śmierć. Naukowcy zsyntetyzowali chemiczne odmiany lugduniny i określili czynniki odpowiedzialne za sposób działania tego antybiotyku.

„Każda komórka bakteryjna wymaga tzw. potencjału błonowego by móc przeżyć. Oznacza to, że patogeny potrzebują różnych stężeń cząstek naładowanych elektrycznie wewnątrz i na zewnątrz ich komórek. Lugdunina jest w stanie przenosić dodatnio naładowane jony wodorowe przez błonę, co w konsekwencji rozprasza potencjał błonowy, zaburzając dostarczanie energii, przez co komórka bakteryjna umiera.” – dr Nadine Schilling, współautorka badania

Lugdunina ma nietypową strukturę chemiczną, dzięki czemu stanowi potencjalny prototyp całkowicie nowej klasy antybiotyków. Składa się z aminokwasów połączonych wiązaniem peptydowym, posiadających w swej budowie pięcioczłonowy pierścień – tiazolidynę, która zawiera charakterystyczne wiązanie siarka-azot, przypominające zapięcie ornamentowe. Ten specyficzny rodzaj pierścienia warunkuje antybakteryjne działanie lugduniny. Aby zidentyfikować struktury odpowiedzialne za efekt antybiotykowy tego peptydu, badacze syntetyzowali liczne pochodne lugduniny, stopniowo zmieniając elementy struktury chemicznej i określając aktywność antybiotykową na każdym etapie tych zmian.

„Większość znanych antybiotyków peptydowych ma bardzo specyficzne działanie, na przykład ich struktura umożliwia im wiązanie się z enzymami i blokowanie rozwoju nowych komórek bakteryjnych. Jednak, jak pokazał test lustrzanego odbicia struktury, lugdunina jest inna. Zwykle enancjomery substancji można potraktować jak prawą i lewą rękę. I tak jak lewa ręka nie pasuje do prawej rękawicy, tak struktury będące dla siebie odbiciem lustrzanym dają różne efekty w przestrzeni. W przypadku lugduniny jest inaczej. Jej antybiotykowe działanie pozostaje niezmienione także w chemicznie zsyntetyzowanej strukturze odbicia lustrzanego. Ten brak interakcji przestrzennych jest korzystny.” – dr Nadine Schilling, współautorka badania

Aby mieć pewność, że lugdunina i jej pochodne są skuteczne i bezpieczne w leczeniu patogenów opornych na antybiotyki konieczne jest przeprowadzenie w najbliższej przyszłości rozległych badań przedklinicznych i klinicznych.

Bibliografia

Schilling N.A., Berscheid A., Schumacher J., Saur J.S., Konnerth M.C., Wirtz S.N., Beltrán‐Beleña J.M., Zipperer A., Krismer B., Peschel A., Kalbacher H., Brötz‐Oesterhelt H., Steinem C., Grond S., Synthetic Lugdunin Analogues Reveal Essential Structural Motifs for Antimicrobial Action and Proton Translocation Capability. Angewandte Chemie. (05.2019)

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Kawa i mózg

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Hirudoterapia – sposób na migenę?

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Archiwum: