Ученые идентифицируют химические вещества в ядовитых сорняках, которые
                Этноботанист Эмори из университета Кассандра Каве, показанный в ее лаборатории с ягодами бразильского перца. Растение родом из Южной Америки, где традиционные целители в Амазонии использовали его для лечения кожных инфекций. Кредит: Университет Эмори

Ученые определили конкретные соединения бразильского перца — слабого, инвазивного кустарника во Флориде, которые снижают вирулентность устойчивых к антибиотикам стафилококковых бактерий. Scientific Reports опубликовал исследование, демонстрирующее, что тритерпеноидные кислоты в красных ягодах растения «разоружают» опасные стафилококковые бактерии, блокируя его способность продуцировать токсины.
                                                                                       

Работой руководила лаборатория Кассандры Каве, доцента Центра изучения здоровья человека Университета Эмори и факультета дерматологии Медицинской школы Эмори. Лабораторные эксперименты исследователей дают первые доказательства того, что тритерпеноидные кислоты наносят удар по метициллин-резистентному золотистому стафилококку, известному как MRSA.

Бразильское дерево перца ( Schinus terebinthifolia), родом из Южной Америки, также широко распространено во Флориде, где оно образует густые заросли, которые вытесняют местные виды. «Это вредный сорняк, который многие люди во Флориде ненавидят по уважительной причине», — говорит Quave. «Но, в то же время, существует богатое предание о бразильском перце в Амазонке, где народные целители веками использовали это растение для лечения инфекций кожи и мягких тканей».

Quave, лидер в области медицинской этноботаники и член Центра устойчивости к антибиотикам Эмори, изучает, как коренные народы включают растения в целебные практики, чтобы выявить многообещающих кандидатов на новые лекарства.

Центры по контролю и профилактике заболеваний называют резистентность к антибиотикам «одной из самых серьезных проблем общественного здравоохранения нашего времени». Каждый год в США не менее 2,8 миллиона человек заболевают устойчивыми к антибиотикам инфекциями, что приводит к более чем 35 000 смертей.

«Даже в разгар нынешней вирусной пандемии COVID-19 мы не можем забывать о проблеме устойчивости к антибиотикам», — говорит Quave. Она отмечает, что многие пациенты с COVID-19 получают антибиотики для лечения вторичных инфекций, вызванных их ослабленным состоянием, что вызывает обеспокоенность по поводу последующего роста числа резистентных к антибиотикам инфекций.

Ученые идентифицируют химические вещества в ядовитых сорняках, которые разоружают смертельных бактерий
                Образец бразильского перца, Schinus terebinthifolia, хранится в Гербарии Университета Эмори. Кредит: Университет Эмори

В 2017 году лаборатория Quave опубликовала вывод о том, что рафинированная, богатая флавонами смесь из 27 соединений, извлеченных из ягод бразильского перца, препятствует образованию кожных повреждений у мышей, зараженных MRSA. Экстракт работает не убивая бактерии MRSA, а подавляя ген, который позволяет бактериальным клеткам связываться друг с другом. Блокирование этой коммуникации мешает клеткам предпринимать коллективные действия, которые по существу разоружают бактерии, не давая им выводить токсины, которые он использует для повреждения тканей. В этом случае иммунная система организма имеет больше шансов на заживление раны.

Этот подход отличается от типичного лечения взрывных смертоносных бактерий с помощью лекарств, предназначенных для их уничтожения, что может помочь решить проблему устойчивости к антибиотикам. Некоторые из более сильных бактерий могут выжить в результате этих нападений на наркотики и размножаться, передавая свои гены потомству и приводя к развитию смертельных «супер жуков».

В данной статье исследователи хотели сузить область применения 27 основных соединений из ягод, чтобы выделить конкретные химические вещества, участвующие в разоружении MRSA. Они тщательно очищали исходные соединения, проверяя каждую новую итерацию на их действие на бактерии. Они также использовали ряд методов аналитической химии, включая масс-спектрометрию, спектроскопию ядерного магнитного резонанса и рентгеновскую кристаллографию, чтобы получить четкое представление о химических веществах, участвующих в антивирусном механизме.

Результаты показали, что три тритерпеноидные кислоты одинаково хорошо подавляют образование MRSA токсинов в чашке Петри без вреда для клеток кожи человека. И одна из тритерпеноидных кислот работала особенно хорошо при ингибировании способности MRSA образовывать повреждения на коже мышей. Исследователи также продемонстрировали, что тритерпеноидные кислоты подавляют не только один ген, который MRSA использует для выделения токсинов, но и два гена, участвующих в этом процессе.

«Природа — лучший химик, опускай руки», — говорит Quave. Она добавляет, что, в частности, у сорняков, как правило, есть интересные химические арсеналы, которые они могут использовать для защиты от болезней, чтобы их было легче распространять в новых условиях.

Исследовательская группа планирует провести дальнейшие исследования для проверки тритерпеноидных кислот в качестве лечения инфекций MRSA на животных моделях. Если эти исследования являются многообещающими, следующим шагом будет работа с химиками-медиками для оптимизации соединений для эффективности, доставки и безопасности перед тестированием на людях.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *