Selektivni antibiotiki bi lahko omogočili natančno zdravljenje

Ker vse več odpornih klic postaja vse večja grožnja, zdaj bolj kot kdaj koli prej potrebujemo nove antibiotike. Na žalost antibiotiki ne morejo razlikovati med patogeni in koristnimi mikrobi. Lahko uničijo občutljivo ravnovesje mikrobioma - povzročijo trajne poškodbe. Raziskovalna skupina okoli kemika dr. Thomasa Boettcherja je zdaj naredila pomemben korak k reševanju teh težav.

V sodelovanju z ekipo okoli biologa profesorja Christofa Haucka, tudi iz Konstanza, raziskovalci so odkrili antibiotične lastnosti naravnega proizvoda, ki je doslej veljal le za bakterijsko signalno molekulo. Ekipa, vključno z doktorskima raziskovalcema Dávidom Szamosvárijem in Tamaro Schuhmacher, razvili in raziskali sintetične derivate naravne snovi, ki so se izkazali za presenetljivo učinkovite proti patogenu Moraxella catarrhalis. Pri tem je bila zavirana samo rast teh patogenov, ne rast drugih bakterij.

V nadaljnjem projektu raziskovalcem je uspelo razviti drugo selektivno sredstvo za boj proti parazitu malarije. Ti rezultati bi lahko pripeljali do nove osnove za nove natančne antibiotike. Rezultati raziskave so objavljeni v trenutnih izdajah revij Kemijska znanost in Kemijske komunikacije .

Tako pomembni kot so antibiotiki za zdravljenje nalezljivih bolezni, v človeškem mikrobiomu puščajo sled uničevanja. Bolezni prebavil po zdravljenju z antibiotiki so v tem kontekstu ena najmanjših težav. Kar pogosto, odporni patogeni nadomestijo koristne mikrobe. Kasneje, ti lahko povzročijo hude nalezljive bolezni ali kronične bolezni. Vendar pa niso vsi mikrobi nevarni. Nasprotno, veliko mikroorganizmov živi v mirnem sožitju z nami, in so celo ključnega pomena za zdravje ljudi. Ljudje smo pravi mikrokozmos in gostujemo več mikrobov kot človeške celice. Toda ta ekosistem, človeški mikrobiom, je krhek. Alergije, prekomerno telesno težo, kronične vnetne črevesne bolezni in celo psihiatrične motnje so lahko posledica poškodovanega mikrobioma. Vprašanje je, kako lahko ohranimo to ekološko raznolikost v primeru mikrobne okužbe?

Raziskovalna skupina je prvotno preučevala signale bakterije Pseudomonas aeruginosa. Spojina je vzbudila njihovo zanimanje, saj je zelo selektivno zavirala rast patogena Moraxella catarrhalis. Ta patogen povzroča, na primer vnetje srednjega ušesa pri otrocih in okužbe pri bolnikih s kronično obstruktivno pljučno boleznijo. Sintetični oder tega naravnega izdelka je povzročil nov razred spojin z ogromno učinkovitostjo antibiotikov. Presenetljiva je bila selektivnost snovi:le rast Moraxella catarrhalis je bila zavirana, ne pa drugih bakterij. Tudi tesno povezane bakterije iz iste vrste so ostale popolnoma nespremenjene.

Trenutno, Thomas Boettcher in Christof Hauck raziskujeta mehanizem delovanja tega visoko selektivnega antibiotika proti patogenu Moraxella catarrhalis. Antibiotiki s takšno selektivnostjo bi omogočili natančno zdravljenje in posebej odstranili patogene, hkrati pa ohranili raznolikost koristnih mikrobov.

V drugem trenutnem projektu, opisano v reviji Kemijske komunikacije , raziskovalna skupina okoli Thomasa Boettcherja in doktorskega raziskovalca Dávida Szamosvárija, v sodelovanju z raziskovalci z univerze Duke (ZDA), uspelo razviti visoko selektivna sredstva proti parazitu malarije. Tudi ti so bili navdihnjeni z zgledom Nature in ekipa je ustvarila roman, prej neopisani kinolonski obročni sistemi. Ena spojina se je izkazala za izjemno specifično za kritičen stadion v življenjskem ciklu parazita malarije. Najprej, ta parazit se naseli v jetrih, preden vdre v krvne celice. Raziskovalci so lahko na tej stopnji malarije ciljali in odstranili parazita. Nove ugotovitve je zdaj mogoče uporabiti za ciljno usmerjene raziskave in razvoj selektivnih terapij za boj proti malariji, ki temeljijo na novih razredih kemičnih spojin.

• Delovanje jeter je lahko pomembno pri tveganju za Alzheimerjevo bolezen
• Izjemno občutljiva kamera za odkrivanje biomarkerjev bolezni