W opinii Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) oporność bakterii na środki przeciwdrobnoustrojowe uznawana jest za jedno z głównych zagrożeń dla światowego zdrowia, bezpieczeństwa żywnościowego i stabilności gospodarczej.
– Przewiduje się, że ten kryzys zdrowia publicznego będzie się pogłębiał z powodu zmian klimatu, które zwielokrotniają siłę rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych i oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe – informują we wstępie do wyników swoich badań naukowcy z UC Santa Barbara.
Szczególnie niebezpieczne pod względem zdrowia publicznego są patogeny oporne na wszystkie lub prawie wszystkie dostępne antybiotyki. Do tej grupy zalicza się m.in. oporne na karbapenemy Acinetobacter, Enterobacterales, Pseudomonas aeruginosa, czy też Neisseria gonorrhoeae i Enterobacteriaceae (ESBL). Dlatego też odkrycie amerykańskich naukowców może mieć ogromny wpływ na dalsze losy medycyny. Co ciekawe – odkrycia tego dokonane całkowicie przypadkowo.
– Armia Stanów Zjednoczonych pilnie potrzebowała ładowania telefonów komórkowych w terenie. Ponieważ bakterie to miniaturowe elektrownie, grupa zaprojektowała związki chemiczne, aby wykorzystać energię bakteryjną jako „mikrobialną” baterię. Później pojawił się pomysł, aby ponownie wykorzystać te związki jako potencjalne antybiotyki – opisują przebieg wydarzeń badacze z UC Santa Barbara.
Profesorowie Mahan, Low, Samuel i ich współpracownicy nie zdawali sobie sprawy, że substancje stworzone na potrzeby amerykańskiej armii będą miały zastosowanie jako potencjalne antybiotyki. Tym bardziej, że obawiali się ich potencjalnej toksyczności.
– Większość była toksyczna – ale jeden nie był – i mógł zabić każdy testowany przez nas patogen bakteryjny – chwalą się autorzy badania.
Sprzężone oligoelektrolity obroną przed superbakteriami
Związki opracowywane przez wspomnianych badaczy to klasa małych cząsteczek amfifilowych, które wchodzą w interakcje z błonami komórkowymi. Początkowo miały być one wstawiane do błon komórkowych bakterii i działać jako transportery elektronów. Praktyka pokazała jednak, ze mogą one skutecznie hamować wzrost bakterii, działając inaczej niż znane dotychczas substancje przeciwbakteryjne.
– Wydaje się, że lek wpływa na błonę bakteryjną, co z kolei zaburza wiele funkcji bakteryjnych. Może to tłumaczyć szerokie spektrum działania przeciwbakteryjnego i niski poziom oporności bakterii – tłumaczy kierownik badania, profesor Low.
Opracowany związek wykazuje zatem unikalny mechanizm działania, oddziałując jednocześnie na wiele funkcji życiowych bakterii. Wpływa m.in. na przepuszczalność błony, jej ruchliwość, syntezę ATP bakteryjnego czy też procesy oddychania komórkowego. Tak skoordynowane działania przyczyniają się do radykalnego ograniczenia żywotności komórek bakteryjnych. Odkrycie to jest dodatkowo o tyle ważne, że zaprojektowana substancja praktycznie nie wykazuje powstawania oporności wśród bakterii.
– Kluczowym odkryciem było to, że oporność bakterii na lek była praktycznie niewykrywalna. Większość leków zawodzi na etapie rozwoju i nigdy nie trafia do praktyki klinicznej – argumentuje Douglas Heithoff, współtwórca nowej substancji.
Ten niewykrywalny lub niezwykle niski poziom oporności wśród testowanych bakterii obserwowany był nawet po długotrwałej ekspozycji na testowaną substancję o nazwie COE2-2hexyl. Odkrycie to daje nadzieję, że w niedalekiej przyszłości ludzkość będzie dysponowała związkami, dla których oporność bakterii nie będzie przeszkodą w prowadzeniu skutecznej farmakoterapii.
Nowy związek zabijał wszystkie testowane szczepy!
W doświadczeniu przeprowadzonym na UC Santa Barbara badano wpływ nowej substancji na 17 testowanych, lekoopornych szczepów bakteryjnych, pobranych od pacjentów z oddziałów szpitalnych i wszczepionych myszom.
– Analizy aktywności przeciwbakteryjnej ujawniły, że COE2-2hexyl wykazywał szerokie spektrum działania przeciwbakteryjnego wobec wszystkich 17 testowanych klinicznych izolatów bakteryjnych – podkreślają autorzy badania.
Warto zauważyć, że oporne na metycylinę S. aureus i K. pneumoniae, również obecne wśród testowanych szczepów pochodziły od pacjentów z sepsą z oporną na leczenie bakteremią. Widać zatem, że nowo powstały środek przeciwbakteryjny wykazuje skuteczność wobec do tej pory antybiotykoopornych szczepów superbakterii, dla których obecna medycyna ma coraz mniejszy wachlarz możliwości.
Ta klasa antybiotyków ma potencjał jako nowa, wszechstronna terapia wobec patogenów opornych na środki przeciwdrobnoustrojowe – chwali się Chuck Samuel, współautor badania.
Wyniki eksperymentu, choć są bardzo obiecujące stanowią dopiero wstęp do dalszych badań – zwłaszcza dotyczących bezpieczeństwa i skuteczności, co pozwoli w przyszłości na szerokie stosowanie ich w praktyce klinicznej. Niemniej jednak pozwalają dać nadzieję, że już niedługo antybiotykooporne bakterie nie będą stanowiły dla ludzkości tak dużego zagrożenia jak teraz.
©MGR.FARM
