Nem jó most baktériumnak lenni

szalamonella baktériumAz antibiotikumoknak ellenálló mikroorganizmusok elleni küzdelemhez új típusú, egyedi hatásmódú vegyületekre van szükség. A Természettudományi Kutatóközpont (TTK) kutatói most egy lehetséges, biztató irányról számoltak be tanulmányukban a Nature Communications folyóiratban.

Nem véletlenül kerültek a kutatók vizsgálódásainak kereszttüzébe a hagyományos antibiotikumnak ellenálló szuperbaktériumok: már a WHO első, 2020-as átfogó elemzése kimutatta, hogy a rezisztens baktériumok 1,27 millió halálesetet okoztak 2019-ben, és sajnos ez a szám évről-évre sokszorozódik. Az egyik út a szuperbaktériumokkal vívott küzdelemben az úgynevezett fágterápia, amikor vírussal ölik meg azokat. Ilyen irányú kutatásokat végeznek például a Szegedi Biológiai Kutatóközpontban. A másik ígéretes lehetőség pedig a teljesen új hatásmechanizmusú antibiotikumok kifejlesztése.

„A baktériumok kissejtű rendszerei elképesztően adaptívak, olykor egy komplett kolónia épül fel egyetlen éjszaka alatt. Sőt, a legfrissebb kutatások szerint bizonyos baktériumok a halálukkor nanométeres nagyságú „riasztógömböket” választanak ki magukból, átadva ezzel a túléléshez szükséges tudást társaiknak. Ez a hihetetlen alkalmazkodóképesség is azt vetíti előre, hogy több irányból kell a harcot felvenni a szuparbaktériumokkal – mondta Beke-Somfai Tamás, a TTK Biomolekuláris Önrendeződés Kutatócsoportjának vezetője.

Kellett egy krio-elektronmikroszkóp

„A saját szervezetünkben is vannak természetes alapú peptidek, ezeket antimikrobiális peptideknek hívjuk. Mi olyan szupramolekuláris szerkezeteket – tulajdonképpen új antibiotikumot – terveztünk, amelyek ötvözik ezeknek a természetes peptideknek a baktériumölő mechanizmusait a nem természetes vegyületek kedvező biostabilitásával” – mondta Beke-Somfai. A kutatók eddig nem tudták igazán megfigyelni, „miként támadnak” a peptidek, a magyaroknak most viszont – transzmissziós, illetve krio-elektronmikroszkóp segítségével – sikerült végigkövetniük, hogyan rendeződnek ezek a baktériumsejtek felszínén szupramolekuláris szerkezetekbe.

A biomolekulák kutatásához használt krio-elektronmikroszkóp megalkotásáért 2017-ben kapott Nobel-díjat Jacques Dubochet, Joachim Frank és Richard Henderson. Ezek a mikroszkópok betekintést engednek a nagy méretű, akár tízezer atomot tömörítő makromolekulák térszerkezetének csodálatos világába. Segítségükkel a kutatók még több információt kaphatnak élettani szempontból fontos molekulákról, fehérjékről.

Sávos lamelláris morfológiák alakulnak ki

„A felvételek szerint a képződő lamellák – mintha kések lennének – belenőnek a sejtfalba és behatolnak a baktérium belsejébe. A sejtfal átszúrása szivárgást okoz, ami végül a baktérium pusztulásához vezet. A képanalízis azt is megmutatta, hogy a baktériumsejtbe behatoló lamellákból meglepően kevés is elegendő a sejtfalkárosító hatáshoz. Ráadásul a tesztek alapján a peptidek a baktériumok növekedését már rendkívül kis koncentrációban gátolják” – foglalta össze az eredményeket a kutatócsoport vezetője.

A mikroszkópos képek és molekuladinamikai szimulációk megerősítették, hogy a peptid-alapú lamellák képződése a foszfátcsoportokkal való kölcsönhatáson alapul: már egyszerű szervetlen foszfátionok jelenlétében is olyan sávos lamelláris morfológiák alakulnak ki, amelyekben az egyes sávok két-két peptidrétegből épülnek fel, melyeket foszfátionok kötnek össze és hidrogénkötések stabilizálnak.

A TTK kutatóinak munkája több szempontból is innovációnak számít: egyrészt sikeresen terveztek egy olyan peptid alapú antibiotikumot, amely célzottan a baktériumsejtekhez kötődve in-situ aktiválódik, másrészt ők az elsők, akiknek sikerült közvetlen vizuális betekintést nyerni a baktériumölő peptidek működéséről.

A WHO előrejelzése szerint 2050-re a vezető halálok a hagyományos antibiotikumoknak ellenálló mikroorganizmusok miatt kialakuló fertőzés lehet.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

Next Post

Igazi csoda a kiskutyák megszületése

sze jún 19 , 2024
Nagyon fontos a technológiai fejlődés, amit rengeteg esetben a természeti folyamatok megfigyelésének és elemzésének köszönhetünk. Ez is, mint amikor kiskutyák jönnek a világra, hatalmas változást jelent és persze mindkettő a fejlődéshez kapcsolódik. Előbbi eset a faj fennmaradását szolgálja, míg a technológiai fejlődés a civilizáció fejlődését és haladását hivatott elősegíteni. Viszonylag […]
falatozoo.hu

És még ez is...