Морские актинобактерии из северных морей против супермикробов

Соперничество науки и смертельно опасных бактерий, которые эволюционировали, чтобы противостоять разрушению антибиотиками, возможно, только что привлекла новых, неожиданных союзников: беспозвоночных существ, обитающих в холодных глубинах Северного Ледовитого океана.

Есть шанс, что однажды бактерии смогут преодолеть всю нашу защиту и нанести свой разрушительный удар по человечеству. Хотя антибиотики были прекрасными защитниками с тех пор, как Александр Флеминг впервые открыл пенициллин в 1928 году, их использование на протяжении многих лет только сделало бактерии сильнее и умнее в плане избегания лечения. Теперь врачам все чаще приходится пробовать несколько антибиотиков на некоторых пациентах, чтобы остановить микробы, которые стали устойчивыми к ним.

Исследователи изучают способы обойти защиту этих супербактерий — от выяснения того, как быстро идентифицировать их по способу передвижения, до блокирования механизмов, которые они используют для вымывания антибиотиков со своих поверхностей.

Теперь сражение с этими сверхмаленькими захватчиками, возможно, получит новый импульс — благодаря животным, обитающим в глубоководных районах.

Исследователи из Финляндии и Норвегии использовали новый метод, который они разработали, чтобы проверить сотни ранее неизвестных соединений на их противовирусную и антибактериальную активность. Их работа была направлена ​​на поиск способа снизить способность микробов вызывать заболевания, а не просто убить их или предотвратить их рост.

Это потому, что «лобовая атака», которая привела бы к гибели микробов или которая нанесла бы ущерб их репродуктивным способностям, заставила бы их эволюционировать с помощью того самого механизма, который они использовали на протяжении многих лет для развития устойчивости к антибиотикам.

Поэтому вместо этого ученые нашли соединение, которое нарушает способ, которым E. coli — тип бактерий, который может вызывать тяжелую, а иногда и смертельную диарею у детей младше пяти лет — прикрепляется к слизистой оболочке кишечника хозяина, так и способ, которым она перестраивается, чтобы вызвать болезнь. Блокируя оба этих процесса, бактерии стали менее опасными, и также вряд ли разовьют устойчивость к лечению.

Губка и гребешок

Соединения были обнаружены у двух глубоководных беспозвоночных — существ, у которых отсутствует позвоночник. Одно, T091-5, было обнаружено у Chlamys islandica, более известного как исландский гребешок, а другое, T160-2, было обнаружено у Caulophacus arcticus, глубоководной губки, обычно встречающейся в Норвежском море и известной как «стеклянная губка» из-за сложной матрицы ее структуры.

Оба соединения нарушили работу систем, посредством которых микробы E. coli наносят ущерб, но из них двоих только соединение из гребешка не замедлило рост E. coli. Это означает, говорят исследователи, что оно более перспективное из двух, поскольку не заставит микроб эволюционировать в супербактерию.

Оба соединения являются типами актинобактерий. По словам исследователей, актинобактерии, обнаруженные в почве, составляют 70% всех лицензированных антибиотиков на рынке. Таким образом, открытие нового класса веществ у глубоководных животных может открыть путь к разработке совершенно нового класса соединений для борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериями.

«Следующие шаги — это оптимизация условий культивирования для производства соединений и выделение достаточных количеств каждого соединения для выяснения их соответствующих структур и дальнейшего изучения их соответствующей биологической активности», — сказала Пяйви Таммела, профессор Хельсинкского университета и автор нового исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Microbiology.

Ранее исследователи из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне заявили, что они разработали антибиотик нового поколения, который уменьшает или устраняет бактериальные инфекции с множественной лекарственной устойчивостью, оставляя при этом здоровые кишечные бактерии нетронутыми.