NOV ANTIBIOTIK NAJDEMO V NAVADNEM PLEVELU

Divje rastline bi lahko bile zakladnica novih antibiotikov za reševanje svetovnega problema protimikrobne odpornosti.

Krep tala, pogost plevel, bi lahko bil nov vir antibiotikov.

Raziskovalci v Švici so to predlagali po odkritju spojine z novo vrsto antibiotičnega delovanja na listu kreše tala, običajnega plevela.

Številni današnji antibiotiki izvirajo iz naravnih spojin, ki jih tvorijo bakterije, ki živijo v tleh. Bakterije jih proizvajajo za obrambo pred drugimi mikroorganizmi.

Toda nova študija - zdaj objavljena v reviji Narava Mikrobiologija - predlaga, da bi bile divje rastline lahko tudi bogat vir antibiotikov.

Deli rastlin, ki živijo nad tlemi, so skupaj znani kot filosfera. Študija se osredotoča na določen "ekosistem" filosfere - namreč na listno površino navadnega plevela.

Ker temu ekosistemu primanjkuje hranil, je med številnimi mikroorganizmi, ki ga naseljujejo, "močan konkurenčni pritisk", pravi soavtorica študije Julia Vorholt, profesorica na Inštitutu za mikrobiologijo na ETH Zürich v Švici.

"Kot rezultat," pojasnjuje, "bakterije proizvajajo raznolike snovi, ki jim omogočajo, da branijo svoj življenjski prostor."

Protimikrobna odpornost: globalna grožnja

Protimikrobna zdravila so zdravila, ki so namenjena ubijanju ali zaustavitvi rasti mikroorganizmov, kot so virusi, glive, bakterije, kvasovke in parazitski črvi. Antibiotiki so protimikrobna sredstva, ki ciljajo na bakterije, vendar se izraz pogosto uporablja zamenljivo z protimikrobnimi zdravili.

Protimikrobna odpornost se razvije, ko se mikroorganizmi spremenijo kot odziv na protimikrobna zdravila in jim sčasoma prenehajo podlegati. To otežuje zdravljenje okužb, ki jih povzročajo.

Naša sposobnost zdravljenja celo pogostih okužb je vse bolj oslabljena zaradi vse večjega širjenja novih mehanizmov protimikrobne odpornosti. To vodi k daljšemu okrevanju po bolezni, povečani invalidnosti in smrti.

Zaskrbljujoče je na primer zdravljenje tuberkuloze (TB). Obliko nalezljive bolezni, ki je močno odporna na zdravila, so zdaj našli v 105 državah in je odporna na "vsaj" štiri glavna zdravila proti TB.

Majhna rastlina z velikim potencialom

Profesorica Vorholt je s sodelavci raziskala več kot 200 vrst bakterij, ki živijo na listih Arabidopsis thaliana, majhna divja rastlina s splošnimi imeni kreša tala in kreša mišja ušesa.

Arabidopsis znanstveniki, ki jih zanima biologija in genetika cvetočih rastlin, se pogosto uporabljajo kot vzorčni organizem. To je privedlo do velike knjižnice genskih informacij, ki vključuje dekodirane genomi bakterij, ki kolonizirajo listne površine rastline.

Do zdaj teh podatkov ni nihče analiziral z namenom, da bi v rastlinski filosferi odkrili "neznačilne naravne izdelke".

"Uporabili smo tehnike bioinformatike," pravi prof. Vorholt, "da bi raziskali genske grozde, ki lahko nadzorujejo proizvodnjo snovi in bi tako lahko vplivali na druge bakterije."

Po izvedbi več testov je skupina odkrila 725 molekularnih interakcij med različnimi sevi bakterij. Medsebojno delovanje je potekalo med bakterijami, ki so se ciljale druga na drugo, v nekaterih primerih pa so preprečile njihovo rast.

V tej fazi pa ni bilo jasno, ali so spojine, ki sodelujejo pri interakcijah, edinstvene za ta življenjski prostor ali ne. Ali so imeli popolnoma nove lastnosti antibiotikov?

Iskanje snovi s prej neznanimi protimikrobnimi mehanizmi je glavni cilj v boju proti protimikrobni odpornosti.

Antibiotik z "strukturo brez primere"

V naslednji fazi študije so raziskovalci preučili kemično sestavo snovi, ki so jih našli. Osredotočili so se na "posebno produktiven" sev bakterij, imenovan Brevibacillus sp. List182.

Analiza spojin in "genskih grozdov" seva je razkrila številne spojine z antibiotično močjo. Zlasti eden, ki so ga poimenovali makrobrevin, je imel "naravno strukturo izdelkov brez primere".

"Zdaj moramo razjasniti, ali so makrobrevin in druge na novo odkrite snovi učinkovite tudi proti bakterijam, ki povzročajo bolezni pri ljudeh," pravi sodelavec študije Jörn Piel, ki je tudi profesor na Inštitutu za mikrobiologijo ETH Zürich.

Dodaja, da je njega in preostalo ekipo navdušilo dejstvo, da bi lahko v "sorazmerno neraziskani filosferi" našli še veliko več naravno prisotnih antibiotikov.