Znajdź zawartość

Obrazki, które widzicie, niosą ze sobą nadzieję na uratowanie życia milionów ludzi. Opublikowali je naukowcy z University College London i Imperial College London, którzy na łamach Nature Microbiology poinformowali o pierwszym w historii udanym zobrazowaniu procesu przebijania błony zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych przez antybiotyki z grupy polimyksyn. Już obecnie z powodu antybiotykooporności każdego roku umiera ponad milion osób na całym świecie. Oznacza to, ni mniej ni więcej, że osoby te zostały zabite przez bakterie, na które leki istnieją i które jeszcze jakiś czas temu by ich nie zabiły. Jednak z powodu nadmiernego nieracjonalnego używania antybiotyków – zarówno niepotrzebnego wykorzystywania ich w medycynie, jak i w hodowli zwierząt – bakterie nabywają oporności, przestają być wrażliwe na działanie antybiotyków. Osoba, która miała pecha zarazić się takim antybiotykoopornym szczepem może przechodzić chorobę niezwykle ciężko, a nawet umrzeć, pomimo istnienia antybiotyków zwalczających ten akurat gatunek czy rodzaj bakterii. Rosnąca antybiotykooporność jest uznawana za jedno z najpoważniejszych zagrożeń zdrowotnych dla ludzkości. Polimyksyny po raz pierwszy wyizolowano 80 lat temu i – ze względu na ich neuro- i nefrotoksyczność - są używane jako ostatnia deska ratunku w ciężkich infekcjach bakteriami Gram-ujemnymi. Bakterie te dysponują dodatkową warstwą ochronną, unikalną błoną zewnętrzną, chroniącą mikroorganizm przed zewnętrznymi zagrożeniami. Wiadomo było, że polimyksyny biorą na cel tę warstwę zewnętrzną, jednak naukowcy nie rozumieli, jak ją niszczą i zabijają bakterie. Brytyjscy naukowcy jako pierwsi ujrzeli, jak polimyksyna B w ciągu zaledwie kilku minut powoduje pojawianie się wgłębień i bąbli na powierzchni błony zewnętrznej, co powoduje, że bakteria gwałtownie ją odrzuca. Naukowcy stwierdzili, że antybiotyk wymuszał na bakterii odrzucenie „zbroi”, bakteria wytwarzała nową, sytuacja się powtarzała, a im szybciej E.coli starała się wytworzyć nową błonę zewnętrzną, tym więcej było w niej luk, przez które antybiotyk mógł wniknąć i zabić bakterię. Co jednak ważne, proces ten działał tylko wówczas, gdy bakteria była aktywna. W stanie uśpionym wytwarzanie nowej błony jest wyłączone, więc antybiotyk nie działa. To niezwykle ważna informacja, gdyż dotychczas sądzono, ze polimyksyny radzą sobie z bakterią w każdym stanie. Tymczasem okazuje się, że aby efektywnie działać, potrzebują współpracy samej bakterii. Teraz naukowcy spróbują niestandardowego podejścia. Spróbują połączyć podawanie polimyksyn z podawaniem środka, którego celem będzie wspomożenie wytwarzania błony zewnętrznej i/lub wybudzenie bakterii ze stanu uśpienia. « powrót do artykułu

Lekooporność staje się coraz poważniejszym problemem. Powodujące zakażenia szpitalne pałeczki okrężnicy (Escherichia coli) i pałeczki zapalenia płuc (Klebsiella pneumoniae) stały się oporne na większość antybiotyków. Brakuje nowych substancji, które wykazywałyby aktywność wobec zabezpieczonych zewnętrzną błoną komórkową bakterii Gram-ujemnych. Ostatnio jednak międzynarodowy zespół odkrył peptyd, który atakuje takie bakterie od niespodziewanej strony. Od lat 60. naukowcom nie udało się opracować nowej klasy antybiotyków skutecznych w walce z bakteriami Gram-ujemnymi, teraz jednak, z pomocą nowego peptydu, może się to udać - podkreśla prof. Till Schäberle z Uniwersytetu Justusa Liebiga w Gießen. Zespół prof. Kim Lewis z Northwestern University skupił się na bakteryjnych symbiontach (Photorhabdus) entomopatogenicznych nicieni. W ten sposób zidentyfikowano nowy antybiotyk - darobaktynę (ang. darobactin). Jak napisał w przesłanym nam mailu prof. Schäberle, początkowo darobaktynę wyizolowano z P. temperata HGB1456. Po zidentyfikowaniu genów kodujących biosyntezę, naukowcy zdali sobie jednak sprawę, że do grupy potencjalnych producentów należy zaliczyć o wiele więcej szczepów [Photorhabdus – red.]. Substancja nie wykazuje cytotoksyczności, a to warunek konieczny dla antybiotyku. Zyskaliśmy już wgląd, w jaki sposób bakteria syntetyzuje tę cząsteczkę. Obecnie pracujemy [...] nad zwiększeniem jej produkcji [w warunkach laboratoryjnych jest ona niewielka] i nad stworzeniem analogów. Naukowcy wykazali, że darobaktyna wiąże się z białkiem BamA (ang. β-Barrel assembly machinery protein A), które odgrywa krytyczną rolę w biogenezie białek zewnętrznej błony komórkowej. Powstawanie funkcjonalnej zewnętrznej błony zostaje zaburzone i bakterie giną. Należy odnotować, że nieznany wcześniej słaby punkt jest zlokalizowany na zewnątrz, dzięki czemu pozostaje łatwo dostępny. Autorzy artykułu z pisma Nature podkreślają, że darobaktyna dawała świetne efekty w przypadku zakażeń wywoływanych zarówno przez dzikie, jak i antybiotykooporne szczepy E. coli, K. pneumoniae i pałeczki ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa). Zespół uważa, że uzyskane wyniki sugerują, że bakteryjne symbionty zwierząt zawierają antybiotyki, które doskonale nadają się do rozwijania terapeutyków. « powrót do artykułu

Pluskwiaki Podisus maculiventris wytwarzają antybiotyk zwany tanatyną, który zaburza proces powstawania zewnętrznej błony komórkowej bakterii Gram-ujemnych. Naukowcy z Uniwersytetu w Zurychu odkryli, że dzieje się tak dzięki nieznanemu dotąd mechanizmowi. Wg Szwajcarów, można i należy go wykorzystać do opracowania nowej klasy leków. W dobie narastającej lekooporności jednym z największych wyzwań pozostaje zidentyfikowanie nowych mechanizmów, działających na niebezpieczne bakterie Gram-ujemne. Do grupy tej należą, m.in.: pałeczki ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa), które wywołują zagrażające życiu infekcje płuc czy różne szczepy pałeczek okrężnicy (Escherichia coli). Połączony zespół akademików z Uniwersytetu i Politechniki Federalnej w Zurychu (ETHZ) odkrył ostatnio, że tanatyna nie dopuszcza do tworzenia zewnętrznej błony bakterii Gram-ujemnych (błona ta blokuje potencjalnie toksycznym cząsteczkom dostęp do komórki). Za pomocą najnowocześniejszych metod Szwajcarzy stwierdzili, że tanatyna zaburza transport lipopolisacharydów (LPS) do zewnętrznej błony. Zwykle szlak transportowy składa się z superstruktury 7 białek, które tworzą pomost rozciągający się od błony wewnętrznej, przez peryplazmę, po błonę zewnętrzną (ścianę komórkową). Dzięki pomostowi LPS dostają się do powierzchni komórki, gdzie stają się ważną częścią błony zewnętrznej. Tanatyna hamuje jednak interakcje białkowe konieczne do powstania pomostu. Przez to lipopolisacharydy nie mają jak dotrzeć do celu i biogeneza całej ściany komórkowej zostaje zahamowana. Jak można się domyślić, dla bakterii jest to zjawisko śmiertelne. To nieznany dotąd mechanizm działania antybiotycznego [...] - podkreśla John A. Robinson z Uniwersytetu w Zurychu. Mechanizm, który opisano na łamach Science Advances, jest już wykorzystywany przez firmę Polyphor AG do opracowania substancji nadających się na leki. Mają one blokować interakcje białkowe w komórkach bakteryjnych. « powrót do artykułu