Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана

Последнее исследование показало, что в холодных северных водах может скрываться тайна абсолютно нового типа антибиотиков. Ученые внезапно обнаружили, что вещества, которые вырабатывают донные актинобактерии, способны блокировать рост болезнетворных микробов, а следовательно, и не дают им провоцировать болезни.

Война не на жизнь, а на смерть

Дело в том, что с каждым годом врачам все сложнее бороться с опасными микроорганизмами. Бактерии мутируют, приобретают стойкость к антибиотикам, а потом передают ее следующим поколениям.

Кроме того, современная медицина использует антибиотики, мягко говоря, чрезмерно. Такое частое и неоправданное применение этих лекарственных средств способствует быстрому развитию резистентных штаммов. Особенно это касается случаев, когда антибиотики назначаются неправильно при вирусных инфекциях, таких как грипп или ОРВИ.



Также существует горизонтальный перенос генов, когда бактерии разных видов обмениваются генокодом, распространяя устойчивость к антибиотикам.

А еще в появлении резистентных к антибиотикам бактерий виноваты производители сельхозпродукции, использующие антибиотики для ускорения роста животных.

Фармацевтические компании редко инвестируют в разработку новых антибиотиков из-за высокой стоимости и экономической невыгодности. Это приводит к ограниченному арсеналу средств борьбы с новыми резистентными штаммами.

Ученые обратились к морским актинобактериям за новыми антибиотиками вовсе не случайно. Дело в том, что около 70% известных антибиотиков вырабатываются актинобактериями рода Streptomyces, которые обитают в почве. Но, как было уже сказано выше, существующие антибиотики с заразой не справляются, поэтому нужны свежие и более сильные.

Известно, что обитающие в море микробы производят более химически разнообразный набор соединений, чем их наземные собратья. Это связано с тем, что в воде идет куда более жестокий естественный отбор, вызываемый экстремальным давлением, опасной температурой, концентрацией соли, отсутствием света и прочими крайне сложными условиями жизни.

В синем море, в белой пене…

В недавно проведенном исследовании ученые изучили множество ранее неизвестных соединений, выделенных из актинобактерий, обитающих внутри беспозвоночных. Образцы были собраны в ходе экспедиции в Северный Ледовитый океан в 2020 году.



Исследователи, в частности, оценили влияние этих соединений на патогенный штамм кишечной палочки, известный как энтеропатогенная E. coli (EPEC). Эти бактерии инфицируют клетки кишечника и могут вызвать тяжелую диарею, особенно у детей.

Далее исследователи проверили, способны ли соединения, производимые четырьмя видами актинобактерий, предотвратить заражение кишечными палочками клеток, выращенных в лабораторных условиях. Они выявили два соединения, которые проявили особенно сильные антибактериальные свойства: одно из них было получено из штамма актинобактерий рода Rhodococcus, а другое — из штамма рода Kocuria. Результаты исследования были опубликованы 30 августа в журнале Frontiers in Microbiology.

Исследователи выяснили, что соединения не дают бактериям EPEC цепляться за поверхность клеток. Следовательно, микробы не могут вводить в организм жертвы вещества, которые захватывают управление над молекулами и вызывают болезни.

Ученые обнаружили, что бактерии рода Kocuria вырабатывают вещества, которые замедляют рост кишечных палочек, а бактерии Rhodococcus такого эффекта не оказывают. Поскольку бактерии остаются живыми, но безопасными для хозяина, они с меньшей вероятностью станут устойчивыми к этим веществам. Из-за этого соединение из Rhodococcus может стать хорошей основой для нового антибиотика, считают исследователи.

Разумеется, ученым предстоит провести еще множество экспериментов и исследований, прежде чем новые антибиотики окажутся в аптеках.


— Пяйви Таммела, соавтор исследования и профессор фармацевтической биологии Хельсинкского университета в Финляндии.

По словам Таммелы, одной из главных задач является научиться производить больше этих соединений, чтобы ученые могли лучше изучить их структуру и действие на организм. Команда оптимистично смотрит в будущее исследования, и Таммела утверждает, что это вполне возможно и что еще много подобных соединений может быть обнаружено в глубинах океана.

Кстати!

Антибиотики — далеко не единственный способ борьбы с инфекциями. Так же активно в медицине особенно в последнее время используются бактериофаги — вирусы, атакующие бактерий. Они могут быть специфичными к определенным штаммам бактерий и эффективно уничтожать их.

Другой способ — пробиотики. Это полезные бактерии, которые помогают укреплять естественную микрофлору организма и предотвращать рост вредных бактерий.

Также в арсенале врачей есть антимикробные пептиды. Так называются молекулы, уничтожающие бактерии, вирусы и грибки. Они служат как компонент естественной иммунной системы.



Одним из самых перспективных методов считается иммунотерапия. Препараты стимулируют иммунную систему, а она уже сама разбирается с проникшими в нее инфекциями.

Есть и другие методы. Все они могут использоваться как самостоятельно, так и в комбинации с антибиотиками для повышения эффективности лечения и снижения риска резистентности.