https://bodybydarwin.com
Slider Image

Ένα νέο πεπτίδιο αντιμετωπίζει τις λοιμώξεις, τα βιοφίλμ και την αντοχή στα αντιβιοτικά

2021

Οι μηχανισμοί πίσω από τις βακτηριακές λοιμώδεις νόσους ήταν απλοί. Ο εισβολέας θα εισέλθει στο σώμα, θα διεξαχθεί αγώνας με το ανοσοποιητικό σύστημα, θα συνταγογραφηθεί ένα αντιβιοτικό και ο ασθενής θα θεραπευθεί. Αλλά η απειλή της αντίστασης στα αντιβιοτικά άλλαξε όλα αυτά. Από τότε οι ερευνητές έμαθαν ότι η δυναμική μιας λοίμωξης - και η καταπολέμησή της - είναι πολυπαραγοντική και πολύ πιο περίπλοκη από ό, τι πίστευε αρχικά.

Μία από τις πιο χρήσιμες ανακαλύψεις εμφανίστηκε πριν από περίπου 30 χρόνια όταν οι ερευνητές έλαβαν μια πιο προσεκτική ματιά στη χρόνια οστεομυελίτιδα και διαπίστωσαν ότι η καταστροφή του οστικού ιστού οφείλεται σε βακτηριακή επιμονή με τη μορφή μικροκολονιών. Οι αποκαλούμενες βιολογικές ταινίες, αυτοί οι μικροβιακοί πολιτισμοί βρέθηκαν να είναι σημαντικοί παίκτες σε πολλές άλλες λοιμώξεις καθώς και στην ανάπτυξη αντιμικροβιακής αντοχής.

Με τα χρόνια που ακολούθησαν, επιδιώχθηκαν οι μηχανισμοί πίσω από την ανάπτυξη βιοφίλμ και την συνοδευτική αντίσταση. Έχουν αναπτυχθεί αρκετοί νέοι όροι, συμπεριλαμβανομένων των παρασίτων, των παραλλαγών μικρής αποικίας, της αντιμικροβιακής αδιαφορίας και ακόμη και της επαγωγής των αντιβιοτικών. Στη συνέχεια, το 2008, εισήχθη ένας κατάλογος με τους σημαντικότερους παραβάτες, που ονομάστηκε ESKAPE μετά από τα σχετικά βακτήρια: Enterococcus faecium Staphylococcus aureus Klebsiella pneumoniae Acinetobacter baumanni Pseudomonas aeruginosa και άλλα είδη Enterobacter . Η έρευνα είχε τους στόχους της και ήταν έτοιμη να κάνει ό, τι μπορούσε για να μας κρατήσει ασφαλείς.

Η έρευνα σε επίκεντρο των παθογόνων παρατήρησε μια σειρά από ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά πίσω από το σχηματισμό βιοφίλμ, τον αντίκτυπό του στη μόλυνση και τη συμβολή στην αντίσταση. Ωστόσο, υπήρξαν λίγες πραγματικές θεραπείες που αναπτύχθηκαν. Η χρήση των ιών βακτηρίων βακτηρίων για τη μείωση των βακτηριακών αριθμών και την πρόληψη της ανάπτυξης βιοφίλμ έχει δείξει κάποια υπόσχεση, ιδιαίτερα στη βιομηχανία τροφίμων, αλλά η ιατρική χρήση ενός βιολογικού οργανισμού για την καταπολέμηση ενός άλλου συνεχίζει να απέχει χρόνια. Αντίθετα, τα αντιμικροβιακά πεπτίδια (AMP) παράγονται φυσικά τόσο από το ανθρώπινο σώμα, όσο και από πληθώρα μικροβίων και μπορούν να προσφέρουν μια πορεία προς τα εμπρός. Τα αντιμυκητιακά πεπτίδια έχουν ήδη εγκριθεί από την FDA και άλλα βρίσκονται σε εξέλιξη.

Τώρα, χάρη σε μια ομάδα ερευνητών από την Καναδία, μπορεί να υπάρχουν μέσα για την καταπολέμηση και των τριών. Η ομάδα αποκάλυψε ένα νέο αντιμικροβιακό πεπτίδιο με τη δύναμη να προλαμβάνει και να θεραπεύει τις μεσολαβούμενες από το ESKAPE βιολογικά φιλμ και την ανάπτυξη αντοχής στα αντιβιοτικά. Ο ενδογενής ρυθμιστής άμυνας 1018 (IDR-1018) είναι ένα συνθετικό πεπτίδιο με ομολογία με έναν αριθμό φυσικών πρωτεϊνών. Βρέθηκε ως μέρος μιας μεγαλύτερης οθόνης για τον προσδιορισμό των επιδράσεων στο σχηματισμό βιολογικών ταινιών ESKAPE. Όταν εισήχθη σε επίπεδα μικρογραμμαρίων, δεν υπήρχαν ενδείξεις αποικισμού από κανένα από τα βακτηριακά είδη. Επιπλέον, όλα τα ήδη υπάρχοντα βιοφίλμ εξαφανίστηκαν. Αυτό ήταν ένα αντιμικροβιακό αντι-βιοφίλμ ευρέως φάσματος.

Ενώ αυτό ήταν ήδη ένα τεράστιο εύρημα, οι συγγραφείς ήθελαν να μάθουν περισσότερα για τη δραστηριότητα ευρέως φάσματος του IDR-1018. Πρώτα επικεντρώθηκαν στην αναγνώριση μιας κοινής παραμέτρου μεταξύ των παθογόνων ESKAPE καθώς σχημάτιζαν βιολογικές ταινίες. Διαπίστωσαν την παρουσία δύο μικρών μορίων: διαφωσφορικής 3α-διφωσφορικής γουανοσίνης 5 (ppGpp) και διφωσφορικής τριφωσφορικής 5-γουανοσίνης (pppGpp). Η λειτουργία τους ήταν να σηματοδοτούν τα κύτταρα για να συγκεντρωθούν και να αρχίσουν να σχηματίζουν μια μικροκανονία.

Μόλις είχαν στόχο τους, η ομάδα εξέτασε την αλληλεπίδραση μεταξύ του IDR-1018 και των πεπτιδίων. Σίγουρα, όταν οι δύο αλληλεπιδρούν, το σήμα καταστράφηκε. Τα κύτταρα αφέθηκαν να φροντίσουν για τον εαυτό τους. Με τον καιρό, τα βακτήρια θα στράφηκαν και θα ξεκινήσουν να υπερπαραγωγή τα (p) ppGpp μόρια, ωστόσο το IDR-1018 θα τους εμπόδιζε να βρουν παρηγοριά. Το βιοφίλμ θα εξαφανιστεί και τα εναπομείναντα βακτηρίδια θα παραμείνουν αβοήθητα εναντίον οποιασδήποτε θεραπευτικής αγωγής με αντιβιοτικά.

Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης αποκαλύπτουν τη δυνατότητα για αντιμικροβιακά πεπτίδια και τη χρήση τους στην καταπολέμηση λοιμώξεων. Ίσως ακόμη πιο ελπιδοφόρο είναι το πιθανό συνδυαστικό αποτέλεσμα με την αντιμικροβιακή φροντίδα. Με τη δύναμη του IDR-1018, οι ιατρικοί επαγγελματίες θα έχουν έναν αλγόριθμο για την καταπολέμηση των παθογόνων ESKAPE. Μετά την ταυτοποίηση, το πεπτίδιο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί πρώτα για να σκουπίσει κάθε βιοφίλμ που ακολουθείται από ειδικό για παθογόνο αντιβιοτικό σχήμα για να καθαρίσει τη μόλυνση.

Υπάρχει ένα άλλο όφελος για αυτή την αποκάλυψη. Τις τελευταίες δεκαετίες, η έννοια ενός αντιμικροβιακού φαρμάκου ευρέος φάσματος ήταν δύσκολο να επιτευχθεί. Οι φάγνοι είναι ειδικοί για τα είδη και ακόμη και στέλεχος και πολλά AMP δουλεύουν σε μικρότερο εύρος. Το IDR-1018 άνοιξε την πόρτα για ευρεία στόχευση και προσφέρει ελπίδα για μια θεραπεία all-in-one για να κρατήσει τα βιοφίλμ από την επιδείνωση των λοιμώξεων. Επιπλέον, καθώς η εποχή μετά την αντιβιοτική συνεχίζει να πλησιάζει περισσότερο, η χρήση του IDR-1018 και παρόμοιων εναλλακτικών αντιμικροβιακών ουσιών μπορεί να βοηθήσει στην περαιτέρω επιβράδυνση του ρυθμού.

Η συμμετοχή στο #NoRedOctober είναι καλή.  Οι ατελείωτες Δευτέρες είναι καλύτερες.

Η συμμετοχή στο #NoRedOctober είναι καλή. Οι ατελείωτες Δευτέρες είναι καλύτερες.

Τα βακτηρίδια στον ουρανό μπορεί να βοηθήσουν στη βροχή

Τα βακτηρίδια στον ουρανό μπορεί να βοηθήσουν στη βροχή

Πώς οι επιστήμονες συλλέγουν λάβα από ένα ενεργό ηφαίστειο

Πώς οι επιστήμονες συλλέγουν λάβα από ένα ενεργό ηφαίστειο