Новый антибиотик, найденный в общей траве.

Новый антибиотик, найденный в общей траве.

Новый антибиотик, найденный в общей траве.

Исследователи в Швейцарии сделали это предложение после открытия соединения с новым видом антибиотиков на листе кресса талии, распространенного сорняка.

Многие из современных антибиотиков происходят из природных соединений, созданных бактериями, живущими в почве. Бактерии вырабатывают их для защиты от других микроорганизмов.

Но новое исследование, опубликованное сейчас в журнале Nature Microbiology, предполагает, что дикие растения также могут быть богатым источником антибиотиков.

Части растений, которые живут над землей, в совокупности известны как фитосфера. Исследование фокусируется на конкретной «экосистеме» фитосферы, а именно на поверхности листьев общей сорняки.

Поскольку эта экосистема испытывает нехватку питательных веществ, среди многих микроорганизмов, населяющих ее, существует «интенсивное конкурентное давление», говорит состарший автор исследования Юлия Ворхольт, профессор Института микробиологии ETH Цюриха в Швейцарии.

«В результате, — объясняет она, — бактерии вырабатывают разнообразные вещества, которые позволяют им защищать свою среду обитания».

Устойчивость к противомикробным препаратам: Глобальная угроза

Противомикробные препараты — это препараты, предназначенные для уничтожения или остановки роста таких микроорганизмов, как вирусы, грибки, бактерии, дрожжи и паразитарные черви. Антибиотики — это противомикробные препараты, направленные против бактерий, но этот термин часто используется как взаимозаменяемый с противомикробными препаратами.

Устойчивость к противомикробным препаратам развивается, когда микроорганизмы меняются в ответ на противомикробные препараты и в конечном итоге перестают поддаваться им. Это затрудняет лечение инфекций, которые они вызывают.

Наша способность вылечить даже самые распространенные инфекции все больше подрывается растущим распространением новых механизмов устойчивости к противомикробным препаратам. Это приводит к более длительному выздоровлению после болезни, увеличению инвалидности и смерти.

Особую обеспокоенность вызывает, например, лечение туберкулеза (ТБ). Экстенсивно лекарственно-устойчивая форма инфекционного заболевания в настоящее время обнаружена в 105 странах и устойчива к «по крайней мере» четырем основным противотуберкулезным препаратам.

Небольшой завод с большим потенциалом

Профессор Ворхольт и ее коллеги исследовали более 200 видов бактерий, обитающих на листьях Arabidopsis thaliana, небольшого дикого растения с распространенными названиями thale cress и mouse-ear cress.

Арабидопсис широко используется в качестве образцового организма учеными, интересующимися биологией и генетикой цветущих растений. Это привело к созданию большой библиотеки генетической информации, которая включает расшифрованные геномы бактерий, колонизирующих поверхность листьев растений.

До сих пор никто не анализировал эти данные с целью выявления «нехарактерных природных продуктов» в растительной фитосфере.

«Мы применили методы биоинформатики, — говорит профессор Ворхольт, — для исследования генных кластеров, способных контролировать производство веществ и, таким образом, влиять на другие бактерии».

Проведя несколько тестов, команда обнаружила 725 молекулярных взаимодействий между различными штаммами бактерий. Взаимодействия бактерий были направлены друг на друга, и в некоторых случаях они препятствовали их росту.

Однако на данном этапе было неясно, являются ли соединения, участвующие в взаимодействиях, уникальными для данного местообитания. Кроме того, обладали ли они совершенно новыми антибиотиками?

Нахождение веществ с ранее неизвестными антибактериальными механизмами является одной из основных целей в борьбе с резистентностью к противомикробным препаратам.

Антибиотик с «беспрецедентной структурой».

Так, на следующем этапе исследования исследователи изучили химический состав веществ, которые они обнаружили. Они сосредоточились на «особо продуктивном» штамме бактерий под названием Brevibacillus sp. Leaf182.

Анализ соединений и «кластеров генов» штамма выявил ряд соединений, обладающих антибиотическими свойствами. Один из них, который они назвали макробревин, имел «беспрецедентную структуру натурального продукта».

«Теперь нам нужно выяснить, эффективны ли макробревин и другие вновь открытые вещества и против бактерий, вызывающих заболевания у людей», — говорит Йорн Пиель, состарший автор исследования, профессор Института микробиологии ETH в Цюрихе.

Он добавляет, что он и остальная часть команды в восторге от того, что в «относительно неисследованной фитосфере» может быть найдено гораздо больше натуральных антибиотиков.

» Наши результаты подтверждают, что стоит расширить поиск антибиотиков в природе».