_ Expediția a descoperit că lacurile tibetane adăpostesc bacterii care produc antibiotice

Cercetătorii Skoltech și colegii lor din China și Rusia au descoperit că apele și solurile din Platoul Tibetan sunt pline de bacterii care produc antibiotice. Deși niciunul dintre compușii antimicrobieni identificați de echipă nu este nou pentru știință, descoperirile aduc o speranță sigură pe fondul izbucnirii rezistenței bacteriene declanșate de consumul iresponsabil de droguri.

Investigații ulterioare ale habitatelor îndepărtate și greu accesibile. în Tibet și în alte părți ar putea descoperi în cele din urmă noi antibiotice. Descoperirile echipei sunt raportate în Frontiers in Microbiology and Microorganisms.

De fiecare dată când cineva ia antibiotice, microbii văd cea mai mare armă secretă a umanității împotriva infecțiilor bacteriene. Puținele bacterii supraviețuitoare transmit urmașilor mecanismele de protecție pe care s-au întâmplat să le aibă. Acest lucru nu ar conta aproape la fel de mult dacă oamenii ar folosi antibiotice doar pe bază de rețetă, dar, așa cum este, multe dintre cele mai puternice antimicrobiene ale noastre nu mai sunt atât de secrete: bacteriile devin rezistente la acestea.

Comunitatea biomedicală. răspunde rezistenței bacteriene prin promovarea consumului responsabil de droguri și prin căutarea de noi medicamente.

„Există două abordări de bază pentru descoperirea antibioticelor”, spune profesorul asistent Dmitrii Lukianov de la Skoltech Bio, care a fost coautor al ambelor studii. „Un lucru pe care îl puteți face este să răsfoiți biblioteci chimice — baze de date vaste care conțin sute de mii de compuși, pe care îi puteți testa pentru activitatea antibiotică. Această căutare poate fi facilitată de algoritmi de învățare automată. Alternativ, puteți căuta candidați la medicamente în natură— exemplu în sol – pentru că bacteriile care locuiesc acolo folosesc antibiotice pentru a lupta împotriva altor bacterii.”

Probele au mers mai întâi la Laboratorul cheie de agenți antimicrobieni din Beijing. Acolo, cercetătorii au cultivat probele într-un mediu bogat în nutrienți cunoscut sub numele de bulion de cultură. Culturile lichide obținute de echipă au fost apoi testate pentru activitatea antimicrobiană. Tulpinile bacteriene găsite pentru a produce compuși antibiotici au fost supuse analizei genetice. Cercetătorii au pus apoi tulpinile analizate în comparație cu tulpini bacteriene importante din punct de vedere clinic despre care se știe că provoacă boli la oameni.

Următoarea etapă este cea în care laboratorul Skoltech a preluat controlul. După ce au primit extractele uscate din lichidele culturale care conțin compuși antibiotici, Lukianov și colegii săi și-au propus să determine mecanismele de acțiune antimicrobiană implicate folosind așa-numitul sistem reporter, dezvoltat de coautorul studiului și profesorul Bio Center Petr Sergiev, printre altele. cercetători.

„Există mai multe moduri în care antibioticele pot dăuna bacteriilor: afectând sinteza proteinelor, replicarea ADN-ului, transcripția ARN, sinteza peretelui celular sau procesele metabolice cheie”, explică Lukianov.

„Oamenii de știință de la Skoltech și MSU au creat un sistem reporter care ne permite să distingem compușii cu două mecanisme de acțiune. În primul rând, antibioticele care suprimă producția de proteine ​​de către bacterii. În al doilea rând, compușii care afectează replicarea ADN-ului sau transcripția ARN-ului”. Toate celelalte mecanisme de acțiune au fost clasificate ca al treilea grup.

Pentru a determina ce mecanism a fost în joc în orice caz dat, sistemul se bazează pe o dublă „tulpină reporter” a bacteriei E. coli. Este o tulpină de laborator lipsită artificial de anumite mecanisme de apărare, ceea ce face ca efectele antibioticelor să fie mai ușor de identificat și măsurat.

Pentru a efectua testul, oamenii de știință au cultivat tulpina reporter pe cutii Petri și au supus-o culturii tibetane. extracte lichide, precum și la controale - antibiotice standard care reprezintă fiecare dintre cele două mecanisme principale. Pe baza cât de letale s-au dovedit compușii analizați pentru tulpina reporter, în comparație cu antibioticele utilizate în mod obișnuit, echipa a putut determina ce mecanism a fost implicat.

Cercetătorii au folosit apoi două tehnici analitice extrem de precise pentru identificarea compușilor - cromatografia și spectrometria de masă - pentru a spune ce specii chimice erau conținute în extracte. Printre acestea s-au numărat hedamicine și kidamicine, în apa salină a lacului, precum și rifamicine din probele de sol tibetan.

„În timp ce compușii din aceste familii sunt antibiotice cunoscuți, prezența lor în regiuni atât de îndepărtate și la o asemenea înălțime. deasupra nivelului mării nu este ceva pe care l-ați bănui cu ușurință”, comentează Lukianov. „Ar putea fi și alte antibiotice necunoscute care pândesc acolo. Și poate data viitoare vom avea norocul să le găsim.”

Cu toate acestea, dacă decideți să căutați noi antibiotice revoluționare în curtea dvs. , sunt șanse să descoperiți compuși cunoscuți de mult timp științei și, prin urmare, de interes limitat pentru comunitatea medicală. Nu este așa pentru zonele îndepărtate, care sunt slab populate și greu accesibile. Cum ar fi Tibetul.

Co-autorii chinezi ai celor două studii raportate în această poveste au mers într-o expediție pe Podișul Tibetan și au colectat probe de apă și sol din mai multe locații de pe ținuturile muntoase, inclusiv patru soluții saline. lacuri.

(Fluierul)