Ученые находят новые антибиотики в канализации, мозге тараканов и крови крокодилов
Начиная с 1928 года, когда Александр Флеминг открыл пенициллин, обнаружив его в плесени, ученые и сейчас находят антибиотики в очень неожиданных местах. Цефалоспорины, еще один важный класс антибактериальных препаратов, были впервые обнаружены в 1948 году в… канализации. Еще один важный антибиотик, ванкомицин, был впервые обнаружен в 1952 году в образце грязи из джунглей на Борнео.
Поиск новых антибиотиков сейчас очень актуален, так как новые штаммы бактерий все более устойчивы к проверенным лекарствам. Сейчас мы наблюдаем, что болезни, которые, как мы думали, были побеждены, внезапно зарождаются с новой, устойчивой к лекарствам силой. Например, гонорея, передаваемая половым путем, стала устойчивой почти ко всем антибиотикам, которые применяли против этого заболевания, поэтому последняя оставшаяся линия защиты – это цефтриаксон, за которым следует пероральная доза либо цитромицина, либо доксициклина. Если это лечение перестает работать, у нас большие проблемы.
Вот почему ученые постоянно ищут заменители старых лекарств в местах, которые трудно себе представить, – от грязи на морском дне до мозга насекомых. Представляем 7 самых странных источников антибиотиков, которые исследователи обнаружили в последние годы.
- Мозг таракана
Ученым пришла в голову идея изучить этих неприятных насекомых, потому что они прекрасно справляются со всеми бактериями и паразитами, которыми просто кишит обычная среда обитания тараканов. В исследовании, опубликованном в 2010 году, ученые из Университета в Ноттингеме (Великобритания) сообщили, что они использовали экстракт измельченного мозга таракана и саранчи для борьбы со штаммом Escherichia coli (E.coli), вызывающим бактериальный менингит, а также метициллин-резистентным золотистым стафилококком (MRSA), провоцирующим сложно излечимые заболевания у людей, такие как сепсис и пневмонии.
Эффективность этого экстракта против MRSA была особенно хорошей новостью, потому что так называемый «супербаг» устойчив к большинству существующих антибиотиков.
- Слизь сома
Сомы часто прячутся в иле и мусоре на дне водоемов, поджидая свою добычу. При этом они постоянно подвергаются воздействию всевозможных болезнетворных микроорганизмов. Но это, кажется, не сильно их ранит, что и вызвало любопытство ученых. В конце концов, они обнаружили, что слизь, обволакивающая кожу сома, защищает их от насекомых, с которыми они сталкиваются в окружающей среде.
В исследовании, опубликованном в журнале World Applied Sciences Journal в 2011 году, индийские исследователи собрали эпидермальную слизь сома и проверили ее на 10 различных типах болезнетворных бактерий и 10 различных грибах. Исследователи обнаружили, что слизь очень эффективна в подавлении роста различных микробов, опасных для человека, в том числе кишечной палочки и Klebsiella pneumoniae, которая поражает легкие.
- Кровь аллигатора
Ученых заинтересовала мощная иммунная система крокодилов, которая помогает им восстанавливаться после травм, полученных в территориальных сражениях с другими представителями своего вида.
В 2008 году исследование, проведенное сотрудниками Университета штата Луизиана, показало, что белки, выделенные из лейкоцитов аллигаторов, способны убивать широкий спектр бактерий, угрожающих людям, включая пресловутую лекарственно-устойчивую MRSA. Исследователи сейчас пытаются воспроизвести один конкретный белок крови аллигатора, который прикрепляется к поверхности бактерии и затем проделывает дыру в мембране и убивает.
- Океанский осадок
В океанском осадке ученые обнаружили микроорганизм, который может быть использован для создания лекарства для борьбы с сибирской язвой.
И хотя заражение сибирской язвой можно лечить с помощью существующих антибиотиков, таких как ципрофлоксацин, всегда существует вероятность того, что террористы могут создать штамм, устойчивый к этим лекарствам. Когда в 2001 году злоумышленник в США отправил по почте несколько писем, зараженных сибирской язвой, 11 человек были госпитализированы, и пятеро из них умерли.
Исследователи из Центра морской биотехнологии и биомедицины Скриппса открыли новое соединение антрацимицин, которое вырабатывает на дне океана морской микроорганизм. Как показали предварительные испытания, оно является мощным убийцей сибирской язвы и MRSA. Химическая структура антрацимицина очень отличается от существующих антибиотиков. Это может усложнить развитие у бактерий устойчивости к нему.
- Кожа лягушки
Исследователи выявили более 100 уничтожающих бактерии веществ на коже лягушек. Эти животные существуют на Земле уже около 300 миллионов лет и прекрасно себя чувствуют в самых гнилых болотах. Именно поэтому исследователи стали рассматривать кожу лягушки или, скорее, найденные на ней химикаты, как потенциальный источник новых антибиотиков.
В 2010 году исследователи из Университета Объединенных Арабских Эмиратов сообщили на собрании Американского химического общества, что, изучив 6000 различных видов лягушек, они выявили более 100 потенциально убивающих бактерии веществ, которые в конечном итоге могут стать лекарственными препаратами. Разработка антибиотиков из химических веществ с кожи лягушки – сложная задача, потому что некоторые из этих химических веществ могут быть токсичными не только для бактерий, но и для человека. Исследователи пытаются обойти эту проблему путем изменения молекулярной структуры химических веществ, чтобы сделать их менее опасными для человека, сохраняя при этом способность уничтожать бактерии.
- Кровь панды
Исследователи из Китая, которые изучали ДНК находящихся под угрозой исчезновения животных, обнаружили, что в их крови содержится мощное антибиотическое соединение под названием кателицидин-AM, которое помогает пандам защищаться от бактерий и грибков.
Это химическое вещество настолько мощное, что может убить бактерии менее чем за час, примерно в шесть раз быстрее, чем это делают самые известные антибиотики. Исследователи сейчас пытаются выяснить, как превратить химическое вещество в лекарство, которое будет работать на людях. К счастью для панд, число которых в дикой природе сократилось примерно до 1600, ученым на самом деле не нужно извлекать вещество из настоящей крови панды. Они могут сделать его синтетическую версию в лаборатории.
- Выделения муравьев
Британские исследователи обнаружили, что муравьи производят и используют несколько антибиотиков для обеззараживания пищи. Муравьи готовят пищу, перемещая листья под землей, где они разлагаются и образуют биомассу, снабжающую питательными веществами их личинок и матку.
Чтобы защитить свою еду от нежелательных микробов и паразитов, насекомые продуцируют антибиотики. Ученые обнаружили, что муравьи на самом деле производят и используют несколько антибиотиков, подобно врачам, использующим комплексную терапию для лечения инфекций у людей.
Одно из химических веществ, производимых муравьями, похоже на противогрибковый препарат, уже известный в современной медицине. Но у исследователей также есть надежда на открытие совершенно новых веществ, которые могут быть полезны в борьбе с болезнями человека.
Мнение специалиста