Koń trojański wśród leków

18 marca 2007

Bakterie są coraz bardziej odporne na antybiotyki, a istniejące leki działają bardzo słabo przeciwko przewlekłym infekcjom wywoływanym przez bakterie, jak te, które występują w ranach, na sprzęcie medycznym, czy w płucach ludzi chorych na zwłóknienie pęcherzykowe. Z tych powodów, wielka część przeprowadzanych badań skupia się na znajdowaniu nowych składników antybiotyków.

Jednakże, w tych badaniach obrano inną strategię. Zamiast starać się znaleźć czynnik, który najlepiej poradziłby sobie w zabijaniu bakterii w testach, naukowcy szukają sposobu zwiększenia skuteczności radzenia sobie z bakterią przez system obronny organizmu.

„Największa walka między bakterią a chorym toczy się o zasoby żelaza,” tłumaczy ojciec odkrycia, Pradeep Singh, profesor medycyny i mikrobiologii na UW. „Ciało ma mechanizmy, które utrzymują żelazo z dala od zainfekowanych organów, a mikroby muszą ukraść trochę, aby przeżyć.” Atom Żelaza

Żelazo jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na rozrost bakterii i ich zdolność do tworzenia tzw. biofilmu, trójwymiarowej struktury utworzonej z agregatów komórek bakteryjnych i wydzielanej przez nie macierzy pozakomórkowej. „Ponieważ żelazo jest tak istotnym czynnikiem infekcji, pomyśleliśmy, że moglibyśmy zainfekować bakterię wykorzystując fakt poszukiwania przez nią żelaza,” tłumaczy Yukihiro Kaneko, członek katedry mikrobiologii na UW oraz koordynator badań.

Aby osiągnąć żądany efekt, badacze użyli galu, metalu bardzo podobnego do żelaza.

„Gal zachowuje się jak koń trojański dla bakterii poszukującej żelaza,” stwierdza Singh. „Bakterii wydaje się, że zbiera żelazo, lecz w rzeczywistości zbiera podobny w budowie gal. Na nieszczęście bakterii, gal nie może pełnić funkcji żelaza, kiedy już jest wewnątrz komórki bakterii.”
Atom GaluBadacze wykazali, że gal zabija mikroby oraz zapobiega tworzeniu się biofilmu. Istotne jest także, że działanie galu zwiększało się, gdy w środowisku było mało żelaza, gdyż takie warunki panują w ludzkim organizmie. Gal działał także na rodzaj pseudomonas aeruginosa, która występuje u osób chorych na zwłóknienie pęcherzykowe. Bakteria ta była odporna na wiele antybiotyków. U myszy, terapia galowa blokowała zarówno przewlekłe, jak i ostre zakażenia spowodowane tą bakterią.

Pomysł użycia galu jako substytutu żelaza został opracowany przez grupę prowadzoną przez Bradley’a Britigan’a, badacza z Uniwersytetu Cincinnati i współautora opisywanych badań. Namierzanie i eliminowanie mikrobów z wykorzystaniem naturalnych systemów obronnych organizmu może być obiecującą drogą w zwalczaniu infekcji.

„Strasznie potrzebujemy nowych sposobów zwalczania bakterii,” - mówi Singh i dodaje: „Nasza metoda nie jest jeszcze gotowa do testów klinicznych. Jednakże, sądzimy, że to odkrycie jest obiecujące, a nie stać nas na pozostawienie żadnych niedokończonych badań.”

Oprócz wspomnianych naukowców z UW i Cincinnati, w badaniach brał również udział Matthew Thoendel, student medycyny na Uniwersytecie Iowa. Badania były wspierane przez Fundację Zwłóknienia Pęcherzykowego przy Narodowym Instytucie Zdrowia.

Połączone projekty prowadzone na Uniwersytecie Waszyngtońskim, Iowa i Cincinnati zostaną opublikowane drugiego kwietnia w Journal of Clinical Investigation.


Lucanus za Science Daily




blog comments powered by Disqus