Człowiek może wytwarzać “naturalne antybiotyki”. Rewolucyjne odkrycie
Naukowcy zidentyfikowali nowy element układu odpornościowego, który jest w stanie wytwarzać cały arsenał substancji bakteriobójczych. Być może jesteśmy świadkami przełomu w poszukiwaniu nowych antybiotyków.
- Proteasom to maleńka struktura, która znajduje się w każdej komórce ludzkiego ciała.
- Jak dowiodły nowe badania, ten element układu odpornościowego może produkować substancje, które zwalczają bakterie.
- Naukowcy nazywają odkrycie “potencjalną kopalnią nowych antybiotyków”.
Proteasom: co to za cząsteczka?
Niedługo nasze postrzeganie tego, jak organizm jest chroniony przed infekcjami, może się zmienić. Wszystko za sprawą proteasomu: to maleńka struktura, która znajduje się w każdej komórce organizmu. Jej główną rolą jest degradacja starych białek na peptydy, by można było poddać je “recyklingowi” i na ich podstawie wytworzyć nowe. Peptydy stanowią tzw. pierwszą linię obrony przed patogenami. Chociaż od dawna wiadomo, że proteasomy są kluczowe dla działania układu odpornościowego, teraz okazało się, że wpływają na produkcję “naturalnych antybiotyków”. Naukowcy nazwali je PDDP (proteasome-derived defence peptides, czyli peptydy obronne pochodzące z proteasomu).
Naukowcy z Instytutu Naukowego Weizmanna w Izraelu wyjaśnili, że do tej pory sądzono, że wytwarzanie peptydów zachodzi głównie w wyniku aktywacji odpowiednich genów. Jednak okazuje się, że w tym uczestniczą także proteasomy. Po serii eksperymentów badacze dowiedzieli się, co dokładnie dzieje się z tymi strukturami, kiedy komórka zostaje zainfekowana przez bakterie. Okazało się, że zachodzą małe zmiany w ich budowie i funkcji, dzięki czemu zaczynają niszczyć istniejące białka, a na ich bazie wytwarzają peptydy o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych (PDDP). Peptydy te uszkadzają błony komórkowe bakterii. Efekt ten zaobserwowano zarówno wobec bakterii Gram-dodatnich, jak i Gram-ujemnych, w tym u wyjątkowo opornych na antybiotyki szczepów, takich jak Pseudomonas aeruginosa. Co ważne, PDDP są selektywne – atakują bakterie, ale nie uszkadzają komórek organizmu gospodarza. Co to oznacza?
Pierwszy krok do opracowania nowych terapii
Badacze twierdzą, że odkrycie zmieni nasze postrzeganie tego, jak organizm jest chroniony przed infekcjami, oraz pomoże w poszukiwaniu nowych antybiotyków.
– Odkryliśmy nowy mechanizm odporności, który pozwala organizmowi bronić się przed infekcjami. Istnieje on we wszystkich komórkach i odpowiada za produkowanie zupełnie nowej klasy potencjalnych naturalnych antybiotyków – powiedział jeden z autorów odkrycia prof. Yifat Merbl.
Aby potwierdzić swoje przypuszczenia, on i jego zespół przetestowali PDDP na bakteriach rosnących w laboratorium oraz na myszach z zapaleniem płuc i posocznicą. Uzyskane wyniki były porównywalne z niektórymi powszechnie stosowanymi antybiotykami.
Z kolei, kiedy naukowcy „wyłączyli” w komórkach proteasom, dużo szybciej i łatwiej ulegały one infekcjom takimi bakteriami jak np. Salmonella. Eksperci podkreślają, że odkrycie nowej funkcji proteasomów może mieć duże znaczenie praktyczne. PDDP mogą stanowić inspirację dla nowych terapii antybakteryjnych, które będą nie tylko skutecznie zwalczać infekcje, ale także pomogę ograniczyć ryzyko wystąpienia oporności na antybiotyki. Ponieważ organizm sam je wytwarza, mogą być lepiej tolerowane przez układ odpornościowy niż syntetyczne antybiotyki.
– To potencjalna kopalnia nowych antybiotyków. (…) W minionych dekadach takich substancji poszukiwano, przekopując glebę, a teraz okazuje się, że możemy mieć je w sobie – powiedziała mikrobiolożka z King's College London dr Lindsey Edwards.
Źródło: Radio ZET/PAP/bbc.com
Byłeś świadkiem czegoś niespodziewanego? Masz temat, którym powinniśmy się zająć?
Zgłoś sprawę przez Czerwony telefon Radia ZET