Uus antibiootikum leitud tavalises umbrohus
Metsikud taimed võivad olla uute antibiootikumide varakambrid, et lahendada ülemaailmne antimikroobse resistentsuse probleem.
Šveitsi teadlased tegid selle ettepaneku pärast seda, kui olid avastanud uut tüüpi antibiootilise toimega ühendi hariliku umbrohu lehtkressi lehelt.
Paljud tänapäeva antibiootikumid pärinevad mullas elavate bakterite looduslikest ühenditest. Bakterid toodavad neid teiste mikroorganismide eest kaitsmiseks.
Kuid uus uuring - nüüd ajakirjas avaldatud Looduse mikrobioloogia - soovitab, et looduslikud taimed võiksid olla ka rikkalik antibiootikumide allikas.
Maa kohal elavaid taimeosi nimetatakse ühiselt filosfääriks. Uuring keskendub konkreetsele filosfääri “ökosüsteemile” - nimelt hariliku umbrohu lehepinnale.
Kuna sellel ökosüsteemil puuduvad toitained, on paljude seal elavate mikroorganismide hulgas „tugev konkurentsisurve“, ütleb Šveitsi ETH Zürichi mikrobioloogia instituudi professor, kaasautor Julia Vorholt.
"Selle tulemusena," selgitab ta, "põhjustavad bakterid mitmesuguseid aineid, mis võimaldavad neil oma elupaika kaitsta."
Antimikroobne resistentsus: ülemaailmne oht
Antimikroobsed ained on ravimid, mis on loodud mikroorganismide, näiteks viiruste, seente, bakterite, pärmide ja parasiitide usside hävitamiseks või kasvu peatamiseks.Antibiootikumid on antimikroobsed ained, mis on suunatud bakteritele, kuid seda terminit kasutatakse sageli vaheldumisi antimikroobsete ainetega.
Antimikroobne resistentsus tekib siis, kui mikroorganismid reageerivad antimikroobsetele ravimitele ja muutuvad neile lõpuks allumaks. See raskendab nende põhjustatud infektsioonide ravimist.
Uute antimikroobse resistentsuse mehhanismide kasvav levik õõnestab meie võimet ravida isegi tavalisi nakkusi. See toob kaasa pikema taastumise haigusest, suurenenud puudest ja surmast.
Eriti murettekitav on näiteks tuberkuloosi (TB) ravi. Nakkushaiguse ulatuslikult ravimiresistentne vorm on leitud 105 riigist ja on resistentne "vähemalt" nelja peamise tuberkuloosivastase ravimi suhtes.
Suur potentsiaaliga väike taim
Prof Vorholt ja tema kolleegid uurisid enam kui 200 bakteriliiki, kes elavad lehe lehtedel Arabidopsis thaliana, väike metsik taim, üldnimetustega thale kress ja hiirekõrv kress.
Arabidopsis on õistaimede bioloogiast ja geneetikast huvitatud teadlaste poolt laialdaselt kasutusel mudelorganismina. See on viinud suure geneetilise teabe raamatukoguni, mis sisaldab taime lehepindu koloniseerivate bakterite dekodeeritud genoome.
Siiani polnud keegi neid andmeid analüüsinud, et avastada taime filosfääris iseloomustamata looduslikke tooteid.
"Me kasutasime bioinformaatika meetodeid," ütleb prof Vorholt, "uurimaks geeniklastreid, mis on võimelised kontrollima ainete tootmist ja võivad seega mõjutada teisi baktereid."
Pärast mitmete testide tegemist leidis meeskond 725 molekulaarset interaktsiooni erinevate bakteritüvede vahel. Koostoimed olid bakterid, mis olid suunatud üksteisele ja mõnel juhul takistasid nende kasvu.
Selles etapis ei olnud siiski selge, kas koostoimes osalevad ühendid olid selle elupaiga omad või mitte. Kas neil olid täiesti uudsed antibiootilised omadused?
Varem tundmatute antimikroobsete mehhanismidega ainete leidmine on antimikroobse resistentsuse vastase võitluse peamine eesmärk.
Enneolematu struktuuriga antibiootikum
Niisiis uurisid teadlased uuringu järgmises etapis leitud ainete keemilist koostist. Nad keskendusid nn eriti produktiivsele bakteritüvele, mida nimetatakse Brevibacillus sp. Leht182.
Ühendi ja tüve “geeniklastrite” analüüsimisel leiti mitmeid antibiootilise toimega ühendeid. Eriti üks, mida nad nimetasid makrobreviniks, oli "enneolematu loodusliku toote struktuuriga".
"Nüüd peame selgitama, kas makrobreviin ja muud äsja avastatud ained on tõhusad ka inimestel haigusi põhjustavate bakterite vastu," ütleb uuringu kaasautor Jörn Piel, kes on ka ETH Zürichi mikrobioloogia instituudi professor.
Ta lisab, et teda ja ülejäänud meeskonda erutab asjaolu, et "suhteliselt uurimata filosfäärist" võib leida veel palju looduslikult esinevaid antibiootikume.
"Meie leiud kinnitavad, et antibiootikumide otsimist looduses tasub laiendada."
Prof Jörn Piel
