Superbakterije koje su otporne na postojeće antibiotike rastući su zdravstveni problem u svijetu. Globalno, svake godine gotovo pet miliona ljudi umre od infekcija otpornih na antimikrobne lijekove.
Očekuje se da će godišnji broj infekcija otpornih na antimikrobne lijekove porasti za 70% , s procijenjenim 40 miliona smrtnih slučajeva od sada do 2050. godine.
Kako bi to riješili, istraživači moraju otkriti nove antibiotike i sredstva koja poboljšavaju učinkovitost postojećih antibiotika.
Nada može doći iz iznenađujućeg izvora: kamenica, piše Science Alert.
U novom istraživanju objavljenom danas u PLOS ONE, navodi se da antimikrobni proteini izolirani iz hemolimfe kamenica (ekvivalent krvi) mogu ubiti određene bakterije odgovorne za niz infekcija. Proteini također mogu poboljšati učinkovitost konvencionalnih antibiotika protiv problematičnih vrsta bakterija.
Čvrste, otporne bakterije uzrokuju uobičajene infekcije
Pneumonija je akutna infekcija pluća koju obično uzrokuje Streptococcus pneumoniae. To je vodeći uzrok smrti djece mlađe od pet godina te čest uzrok hospitalizacije i smrti starijih osoba.
Česte su i infekcije gornjih dišnih puteva, poput upale krajnika. Zapravo, oni su najčešći razlog zbog kojeg se djeci propisuju antibiotici.
Uporne infekcije kože i grla uzrokovane Streptococcus pyogenes mogu dovesti do razvoja akutne reumatske groznice i reumatske bolesti srca.
Visoka prevalencija ovih bakterijskih infekcija i pretjerana uporaba antibiotika pridonijeli su evoluciji bakterija otpornih na lijekove . Zbog toga je ove infekcije teško liječiti.
Stvaranje biofilmova pogoršava problem.
Biofilmovi su populacije miliona bakterijskih stanica ugrađenih u samoizlučenu tvar koja se lijepi na površine. Oni štite bakterije od imunog sistema domaćina – i od antibiotika. Gotovo sve bakterijske infekcije uključuju biofilmove.
Zbog toga su novi antibiotski tretmani koji mogu inhibirati, poremetiti ili prodrijeti u biofilmove vrlo vrijedni.
Kamenice kao izvor novih antimikrobnih sredstava
Preko 90% antibiotika koje trenutno koristimo potječu iz prirode. Isto vrijedi i za više od 65% antibiotika koji se nedavno razvijaju .
U potrazi za novim antimikrobnim lijekovima, istraživači će obično započeti promatranjem organizama koji proizvode antimikrobne hemikalije za samoodbranu.
Kamenice su u svom prirodnom morskom okolišu izložene visokim koncentracijama različitih mikroorganizama. Zbog toga su razvili jaku imunološku odbranu. Na primjer, uvelike se oslanjaju na antimikrobne proteine i nizove molekula poznatih kao peptidi u svojoj hemolimfi (krvi) kako bi ih zaštitili od infekcije.
Istraživanja u proteklih nekoliko desetljeća otkrila su da hemolimfa kamenica sadrži antivirusne i antibakterijske proteine i peptide. Oni su aktivni protiv niza ljudskih i morskih patogena.
Kamenice, zajedno s drugim mekušcima, biljkama i životinjama, imaju dugu historiju upotrebe kao tradicionalni lijekovi za liječenje zaraznih bolesti.
U tradicionalnoj kineskoj medicini različiti pripravci od kamenica preporučuju se za liječenje simptoma respiratornih infekcija i upalnih stanja. Kamenice su hiljadama godina imale značajnu ulogu i u zdravlju domorodaca u Australiji. To daje korisne tragove za otkrivanje lijeka.
Najnovije istraživanje potvrđuje da su antimikrobni proteini u hemolimfi kamenih kamenica (Saccostrea glomerata) posebno učinkoviti u ubijanju Streptococcus spp. bakterije.
Proteini su također bili učinkoviti u inhibiciji Streptococcus spp. stvaranje biofilma i mogao bi prodrijeti u biofilmove koji su već bili formirani.
Pojačavanje lijekova koje imamo
Kako bi se poboljšalo djelovanje trenutno dostupnih lijekova, sve se više kombiniraju s antimikrobnim peptidima i proteinima.
Ovi peptidi i proteini mogu poremetiti stanične membrane bakterija, pomažući konvencionalnim antibioticima da lakše dosegnu svoje ciljeve. Mnogi od ovih proteina i peptida također mogu ojačati imunološki sistem domaćina, čineći liječenje još učinkovitijim.
Testirali smo proteine hemolimfe kamenice Sydney na aktivnost protiv niza bakterijskih patogena u kombinaciji s različitim komercijalno dostupnim antibioticima. U vrlo niskim koncentracijama, proteini su poboljšali učinkovitost antibiotika između dva i 32 puta.
Rezultati su bili posebno obećavajući za Streptococcus spp., Staphylococcus aureus (također poznat kao "zlatni stafilokok", primarni uzročnik infekcija kože i krvotoka otpornih na lijekove) i Pseudomonas aeruginosa (glavni problem za imunokompromitirane bolesnike s cističnom fibrozom). Također nije bilo toksičnih učinaka na zdrave ljudske stanice.
Šta dalje?
Sve u svemu, hemolimfni proteini kamenica obećavaju budući razvoj kao antimikrobna terapija. Oni mogu ubiti patogene ugrađene u biofilmove, djeluju u sinergiji s konvencionalnim antibioticima i nisu toksični.
Međutim, potrebno je više rada, uključujući testiranje na životinjama i klinička ispitivanja na ljudima.
Održiva opskrba bjelančevinama za istraživanje i medicinsku upotrebu važan je faktor, ali tome pomaže činjenica da su kamene kamenice iz Sydneya komercijalno dostupne.
Rezultati ovog rada predstavljaju priliku za farmaceutsku industriju i industriju akvakulture da surađuju s istraživačima na razvoju novih, učinkovitijih antibiotika.
