Исследование проливает новый свет на антибиотики, производимые муравьями
Изображение: Clint Penick
Муравьи, подобно людям, имеют дело с болезнями. Для борьбы с бактериями, вызывающими некоторые из заболеваний, муравьи производят свои собственные антибиотики.
В новом сравнительном исследовании были выявлены некоторые виды муравьев, которые используют мощные антимикробные агенты, но также ученые обнаружили, что 40% испытуемых муравьев не вырабатывают антибиотиков. В исследовании представлены заявки на поиск новых антибиотиков, которые могут быть использованы у людей.
«Полученные данные свидетельствуют о том, что муравьи могут стать будущим источником новых антибиотиков для борьбы с человеческими болезнями», — говорит Клинт Пеник, ассистент профессора в Университете штата Аризона и бывший научный сотрудник докторанта в Университете штата Северная Каролина, который является ведущим автором исследования.
«Один вид, который мы изучали, муравей-вор (Solenopsis molesta), обладал самым мощным антибиотическим действием любого вида, который мы тестировали, и до сих пор никто даже не показал, что эти муравьи использовали противомикробные препараты», — говорит Адриан Смит, автор статьи, ассистент-профессор биологических наук в штате НС и руководитель Научно-исследовательской лаборатории эволюционной биологии и поведения естественных наук НК.
Изображение: Magdalena Sorger
Для этого исследования ученые протестировали антимикробные свойства, связанные с 20 видами муравьев. Они сделали это, используя растворитель, чтобы удалить все вещества на поверхности тела каждого муравья. Полученный раствор затем вводили в бактериальную суспензию. После этого рост бактерий в суспензии сравнивали с ростом бактерий в контрольной группе.
«Поиск вида, который обладает мощным противомикробным средством, является хорошей новостью для тех, кто заинтересован в поиске новых антибиотиков, которые могут помочь людям», — говорит Смит. «Но факт, что так много видов муравьев, по-видимому, мало или вообще не имеет химической защиты от микробных патогенов, также очень важен».
Это потому, что общепринятое мнение давно заключалась в том, что большинство, если не все, муравьиных видов обладают противомикробными агентами. Но эта работа показывает, что общепринятое мнение ошибочно.
«Мы думали, что каждый вид муравьев будет продуцировать по крайней мере какой-то антимикробный препарат», — говорит Пеник. «Вместо этого кажется, что многие виды нашли альтернативные способы предотвращения инфекции, которая не полагается на антимикробные химические вещества».
«Тот факт, что не все муравьи используют противомикробные препараты, подчеркивает важность уточнения нашего поиска видов, которые действительно обещают биомедицинские исследования», — говорит Смит.
«Например, муравей-вор тесно связан с красным огненным муравьем (Solenopsis invicta), который хорошо известен по антимикробным свойствам его яда. Но в нашем исследовании мы обнаружили, что муравей-вор был еще более эффективен против бактерий, чем огненный муравей. В одном и том же роде могут быть другие виды, заслуживающие изучения их антимикробной активности».
Исследователи предупреждают, что это исследование является первым шагом и что исследование имеет ограничения. Например, ученые использовали только один бактериальный агент в своих тестах, то есть неясно, как каждый вид будет реагировать против других бактерий.
«Следующие шаги включают в себя тестирование муравьиных видов против других бактерий, определение того, какие вещества производят антибиотические эффекты, — и муравьи производят их или получают их в другом месте, а также исследование, какие альтернативные стратегии используют муравьи для защиты от бактериальных патогенов», — говорит Адриан Смит.