0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Антибиотики нового класса обнаружились в почве

В почве найден антибиотик, не вызывающий привыкание у бактерий

Открытие нового класса антибиотиков впервые за почти 30 лет было сделано бостонскими учёными. В лабораториях новое вещество получить не удалось — пришлось изобретать специальную технологию.

Серьёзной угрозой для всей глобальной системы здравоохранения является рост резистентности (устойчивости) ряда известных антибиотиков к бактериям, вызывающим такие опасные заболевания как туберкулёз, пневмония и малярия.

Хорошая новость в этой сфере пришла в начале нынешнего года от учёных из Северо-Восточного университета Бостона (штат Массачусетс), пытающихся найти новые, более эффективные препараты для уничтожения патогенных микроорганизмов. Об этом сообщает издание Morning Star .

Обнаруженный ими недавно антибиотик, названный Teixobactin, знаменует собой сдвиг всей парадигмы, касающейся применения и открытия новых лекарств подобного типа. И не только потому что исследователи не смогли обнаружить никакого сопротивления этому новому веществу со стороны бактерий, но и потому, как именно он был обнаружен — в земле.

Учёные убеждены, что почва планеты во все времена была источником мощных антибиотиков. Бактерии, находящиеся в земле всё время вынуждены искать новые способы борьбы с другими микробами. Но до этого исследователи не обращали существенного внимания на этот факт.

Не обошлось в открытии нового класса антибиотиков и без подводных камней. В ходе проведённых опытов выяснилось, что 99% всех найденный бактерий, вырабатывающих мощнейшие антибиотики, категорически не хотят расти в лабораторных условиях. Выход нашёлся только один: бостинские исследователи начали их выращивать в земле, а уже затем добывать из них нужные химические соединения. Для этого пришлось создать уникальную, не имеющую аналогов в мире, технологию.

Всего в почве было обнаружено 25 ранее неизвестных человечеству антибиотиков, однако Teixobactin оказался, по мнению учёных, наиболее эффективным и интересным для дальнейшего исследования.

Первые результаты прорывного исследования, получившего высокие оценки в научном сообществе, были опубликованы в январе 2015 года в журнале Nature.

Один из ведущих авторов исследования профессор Ким Льюис рассказал журналистам, что данные исследования — настоящий прорыв в медицинской сфере: впервые открыт антибиотик, к которому патогенные микроорганизмы не могут приспособиться. По крайней мере, до сих пор учёные не выявили ни одного такого факта.

Льюис сказал журналистам: «У нас всех сложилось такое впечатление, что природа специально создала такие соединения, которые полностью свободны от какого-либо сопротивления со стороны внешних сил. Это ставит под сомнение давнюю научную догму о том, что все бактерии всегда могут приспособиться к тем или иным антибиотикам».

Действительно ли наука открыла вещества, к которым патогенные организмы не смогут стать устойчивыми, окончательно выяснится в ходе дальнейших исследований. Однако уже сейчас понятно, что учёные столкнулись с чем-то очень эффективным и потенциально способным принести большую пользу всему человечеству.

На данный момент специалисты уверены, что бактерии не смогут приобрести устойчивость к Teixobactin по крайней мере в течение нескольких десятилетий. Дело в том, что это вещество атакует болезнетворные организмы, использую одновременно множество методов борьбы.

Тестирование, проведённое на мышах, уже доказало, что антибиотик нового класса работает отлично и не имеет побочных эффектов. В данный момент команда учёных занимается проработкой производственной технологии препарата и готовится к первым испытаниям на людях.

Добавим, что самый первый антибиотик пенициллин был открыт в 1928 году Александром Флемингом. С тех пор были воспроизведены более ста новых химических соединений антибиотиков. Однако последнее открытие нового класса было сделано в 1987 году. Получается, что нынешнее достижение американских учёных произошло спустя 28 лет после события, подобного по значимости.

Фото: micro-blog.info, gotraffic.net, dailymail.co.uk

© Хорошие новости и добрые истории

Новый антибиотик нашли «под ногами»

Новый препарат для лечения опасных бактерий может быть прямо под ногами.

Исследователи обнаружили в почве соединение, которое действует как антибиотик. Это соединение называется «Тейксобактин». В лаборатории оно уничтожило бактерии, которые вызывают опасные инфекции у людей. К ним относятся сибирская язва, туберкулез и стрептококк.

Также важно, что потенциальное лекарственное средство кажется безопасным для использования у животных. У мышей, зараженных бактериями, вызывающими острый фарингит, химическое вещество убивает микробы, не причиняя вреда грызунам. Это соединение даже убивало бактерии, которые стали устойчивыми к другим антибиотикам.

Читать еще:  Конкуренция в медицине: все ли средства хороши?

Устойчивость, или резистентность, делает многие антибиотики бесполезными. Это особенно актуально для лекарств, которые использовались на протяжении десятилетий. Действительно, все больше и больше бактерий в мире становятся устойчивыми к антибиотикам. И когда люди заражаются этими микробами, они могут очень сильно пострадать. Много людей сейчас умирает от болезней, которые когда-то лечили антибиотиками. Например, от туберкулеза. В ответ фармацевтические компании ищут новые методы лечения.

Тейксобактин действует, препятствуя способности микробов строить клеточную стенку, отмечает Ким Льюис, биохимик в Северо-восточном университете в Бостоне, штат Массачусетс. Команда исследователей показала, что с ослабленной клеточной стенкой микроб теряет свою защиту и умирает.

Чтобы остаться в живых, многие бактерии в почве естественным образом образуют антибиотики — соединения, которые убивают другие бактерии. Вот почему ученые раньше искали антибиотики в почве. Но эти исследователи так и не смогли создать соединения, борющиеся с микробами, используя традиционные лабораторные методы.

Льюис и его команда попробовали нечто другое. Они работали с бактериями, называемыми Eleftheria terrae. Эти микробы естественным образом живут в почве. Поэтому команда Льюиса решила вырастить их в грязи. И когда они это сделали, эти бактерии создали свое химическое оружие: тейксобактин. Когда большая колония микробов произвела много химического вещества, группа Льюиса отделила его от почвы.

Читайте также: Эпидемиологи учатся на фильмах про зомби

Тейксобактин выглядит как новый препарат для борьбы с микробами. Льюис сообщил, что требуется дополнительная работа, прежде чем лекарство будет готово для использования врачами. Если все пойдет хорошо, тогда могут начаться испытания на людях. По словам Льюиса, пройдет не менее пяти или шести лет, прежде чем лекарство из этого химического вещества станет доступным.

Но ученый полагает, что тяжелая работа его команды окупится. «Тейксобактин будет представлять новый класс антибиотиков», — говорит он. И поскольку это соединение так сильно отличается от других антибиотиков, бактерии не смогут быстро стать устойчивыми к нему.

Обнаружен новый способ появления бактерий, устойчивых к антибиотикам

Давайте поговорим об антибиотиках и о том, почему принимать их нужно строго по назначению врача. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) внесла проблему появления бактерий, устойчивых к антибиотикам в список серьезных угроз, стоящих перед человечеством. Устойчивость к антибиотикам сегодня является причиной смерти около 700 000 человек в год, при этом усложняет лечение многочисленных инфекций, включая пневмонию, туберкулез и гонорею. Если ученые не найдут способ борьбы с этими бактериями, число жертв от сегодня предотвратимых заболеваний может составить 10 миллионов смертей в год уже к 2050 году.

Бактерии нашли способ выжить без важной структуры

Почему появились бактерии, устойчивые к антибиотикам?

Широко распространенное использование антибиотиков во всем мире во многом связано с появлением устойчивых к антибиотикам бактерий, которые в настоящее время представляют собой одну из самых серьезных угроз для здоровья. Бактерии, как и другие организмы на нашей планете, стремятся выжить любой ценой. После открытия пенициллина жизнь многих бактерий существенно усложнилась. Чтобы продолжить свое существование, некоторые бактерии приобрели устойчивость к антибиотикам путем изменений в геноме.

Бактерии, устойчивые к антибиотикам представляют собой серьезную угрозу людям во всем мире

Сегодня, некоторые бактерии способны даже разрушать антибиотики. Также они прекратить рост и деление. Подобное поведение бактерий затрудняет их обнаружение для иммунной системы. Однако новое исследование ученых, опубликованное в журнале Nature, сосредоточено на малоизвестном способе, который бактерии используют для достижения устойчивости к антибиотикам. Исследователям удалось показать, что бактерии могут «менять форму» в организме человека, чтобы избежать воздействия антибиотиков — этот процесс не требует генетических изменений, способствуя размножению бактерий.

Как антибиотики убивают бактерии?

Практически все бактерии окружены структурой, которая называется клеточной стенкой. Стенка похожа на толстую оболочку, защищающую бактерии от воздействий извне. Также стенка придает бактериям правильную форму (например, палочки или сферы) и помогает им эффективно делиться. А вот клетки человека такой «оболочкой» не обладают. Из-за этого иммунная система легко распознает опасные бактерии — их клеточная стенка сильно отличается от всех остальных клеток. По той же самой причине, клеточная стенка является мишенью для наиболее часто используемых антибиотиков, например пенициллина. Таким образом, антибиотики, работа которых направлена на поиск бактерий с «оболочкой», могут убивать бактерии, не причиняя человеку никакого вреда.

В каких случаях вы лечитесь антибиотиками? Давайте обсудим это с участниками нашего Telegram-чата.

Читать еще:  Антидепрессанты лучше лечат тревогу, чем депрессию

Тем не менее, ученым известно о бактериях, способных выживать без клеточной стенки. Если окружающие условия способны защитить бактерию от агрессивного воздействия окружающей среды, бактерии могут превратиться в так называемые «L-формы», то есть бактерии без клеточной стенки. Такие бактерии были обнаружены в 1935 году микробиологом Эмми Клиенбергер-Нобель и получили название в честь Института профилактической медицины Листера.

На видео ниже показано, как бактерии меняют свою форму.

Для создания защитной для бактерий среды в лаборатории, ученые часто используют сахар. Подобные изменения внутри человеческого организма, как правило, вызывают антибиотики, которые воздействуют на клеточную стенку бактерий или определенные иммунные молекулы, например лизоцим — она помогает защитить глаза от бактериальных инфекций и присутствует в слезе. Бактерии без клеточной стенки часто становятся хрупкими и теряют форму. Однако они также становятся частично невидимыми для нашей иммунной системы и потому полностью устойчивы ко всем типам антибиотиков, действие которых направлено на поиск и уничтожение бактерий с клеточной стенкой.

Ученые давно подозревали, что изменение формы бактерий может способствовать рецидивирующим инфекциям, помогая бактериям скрываться от иммунной системы и противостоять антибиотикам. Тем не менее, доказательства этой теории было очень трудно найти из-за неуловимой природы L-форм и отсутствия соответствующих методов для их обнаружения.

В какой среде бактерии меняют форму?

В исследовании рассмотрены виды бактерий, связанные с рецидивирующими инфекциями мочевыводящих путей (ИМП). Было установлено, что многие виды бактерий, в том числе кишечная палочка и энтерококк, могут выжить в виде L-форм в организме человека. Ученые обнаружили эти бактерии, используя флуоресцентные зонды, распознающие бактериальную ДНК.

Бактерии L-формы выглядят по-разному

В ходе исследования, ученые проверили образцы мочи пожилых пациентов с рецидивирующими ИМП, выращивая их в чашке Петри с высоким содержанием сахара. Эта среда не только помогла защитить бактерии, но также изолировала бактерии L-формы, которые присутствовали в образцах. Специалисты отмечают, что согласно результатам исследования, антибиотики необходимо тестировать в условиях, схожих с условиями в организме человека. Те условия, которые в настоящее время используются в медицинских лабораториях, не обеспечивают достаточной защиты для выживания бактерий деликатных L-форм.

Хотите быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и техники? Подписывайтесь на наш новостной Telegram-канал.

Специалисты надеются, что полученные результаты в будущем помогут найти способ борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериями. Комбинирование активных антибиотиков клеточной стенки с антибиотиками, которые убивают L-формы, может стать одним из способов борьбы с инфекциями. Так что наша битва с бактериями продолжается.

Антибиотики в садоводстве

Можно ли применять антибиотики для защиты садовых плодовых культур? И насколько антибиотики эффективны в этом сегменте? Споры об этом активно ведут и агрономы-практики, и ученые, и государственные ведомства. Особенно активно дискуссия об этом ведется в США, где с одобрения правительства применяется окситетрациклин для защиты цитрусовых.

В этом году впервые Агентство по охране окружающей среды разрешает производителям цитрусовых опрыскивать свои деревья большими количествами двух антибиотиков для борьбы с болезнью позеленения цитрусовых, бактериальной инфекцией, которая разрушает цитрусовые культуры Флориды, как сообщает журнал Nature. Поскольку антибиотики также используются для лечения бактериальных инфекций человека, защитники общественного здравоохранения обеспокоены тем, что их использование на сельскохозяйственных культурах может способствовать развитию устойчивых к антибиотикам патогенов человека. В исследовании говорится, что одно из лекарств, а именно, окситетрациклин, не защищает деревья от позеленения цитрусовых.

Влиятельная газета Нью-Йорк Таймс, в свою очередь, распространила сообщение о важном исследовании, проведенном учеными из Университета штата Флорида. Его результаты, опубликованные в августовском номере журнала Phytopathology (Фитопатология), показали, что апельсиновые деревья, зараженные бактериями болезни позеленения цитрусовых, опрыскиваемые окситетрациклином в рекомендованных дозах в течение шести месяцев, не принесли каких-либо улучшений по сравнению с тем, как если бы это заболевание лечили опрыскиванием водой.

Микробиолог Ньян Ван, из Центра исследований цитрусовых Университета штата Флориды и ведущий автор статьи упомянул о, возможно, недостаточной концентрации антибиотика для подавления патогена в тестовых условиях исследования.

По данным газеты, сокращение производства цитрусовых во Флориде на 70 процентов с 2005 года вызвано воздействием бактерии Candidatus Liberibacter asiaticus. В статье издания утверждается, что бактерии этого заболевания распространяются насекомыми. По заключению Министерства сельского хозяйства США, плоды с зараженных деревьев характеризуются как «зеленые, деформированные и горькие». Они также признаны непригодными для продажи.

Исследование, вместе с тем, установило, что, хотя опрыскивание не оправдало себя, однако, инъекция препарата в стволы деревьев снизила количество жизнеспособных цитрусовых бактерий. Специалисты тем не менее полагают, что этот метод применения лекарства не может быть одобрен Агентством по охране окружающей среды. Кроме этого, он слишком дорог, чтобы применяться на практике достаточно широко. Господин Т. Ричардсон, исполнительный директор AgroSource (компании, которая производит аэрозоли, содержащие антибиотики), по информации газеты, проводил в компании собственное исследование по этой тематике. Оно показало, что воздействие препарата на заболевание весьма эффективно. Свое заявление он также сопроводил критикой методики проведенного в университете штата Флорида исследования за то, что оно не использовало рекомендованную комбинацию продуктов для обеспечения попадания препарата в листья деревьев

Читать еще:  Болит плечо при поднятии руки вверх

Между тем, многие специалисты уверены в положительной роли окситетрациклина. Заметное число исследователей согласно с тем, что он снижает скорость развития патогена или даже в состоянии подавлять его. Так считает, в частности, Джеймс Адаскавег, фитопатолог из Калифорнийского университета. Он считает, что его коллегам из штата Флорида просто нужно было бы выяснить, как доставить лекарственное средство к растениям наиболее эффективным способом.

Позицию скептиков подкрепил консолидированный отчет о результатах 48 полевых испытаний, размещенных онлайн CRDF. Эти испытания не показали существенных различий между обработанными и необработанными рощами с точки зрения того, сколько плодов дали деревья, рано или поздно деревья упали, или деревья выглядели лучше или хуже. Результаты разных испытаний трудно интерпретировать. Полевые испытания проводились в производственных условиях, на деревьях разного возраста с разными корневищами и привитыми элементами, с разными схемами защиты и питания деревьев. «Все применяют разные методы и измеряют разные вещи», — говорит Джеффри ЛеДжюн, специалист по безопасности и качеству продуктов питания ФАО Риме.

В дискуссии о применении антибиотиков для защиты цитрусовых все громче звучит голос защитников окружающей среды и качественного общественного здравоохранения. Грасиела Лорка, микробиолог из Университета Флориды в Гейнсвилле, которая ищет альтернативные способы защиты цитрусовых, предупреждает, что антибиотики являются более разрушительными, чем думают производители. «Эти антибиотики действительно широкого спектра действия, и они убивают тонны бактерий», — говорит она. Гибнут и те микробы на деревьях, которые важны для предотвращения других болезней или укрепления здоровья деревьев.

Но ее коллега, Джеймс Адаскавег, из Калифорнийского университета в Риверсайде, считает, что в целом риск небольшой. Он проводил испытания антибиотиков на неповрежденных деревьях в экспериментальных садах университета. Д. Адаскавег не обнаружил изменений в общем количестве или составе бактерий, а также в повышении резистентности. Он предполагает, что, возможно, антибиотики не остаются эффективными в течение длительного времени, потому что смываются дождем, разрушаются солнечным светом или ферментами в почве. Но это пока гипотеза. Неизвестно, контролируют ли антибиотики инфекцию садовых культур в долгосрочной перспективе и вызывают ли они резистентность.

В России к этой теме также неоднозначное отношение. В нашей стране с 20-х годов прошлого столетия изучали возможность использования бактерий-антагонистов против возбудителей заболеваний растений. А с 40-х годов такие исследования стали проводиться на постоянной основе. Опытами было установлено, что антибиотики обладают рядом ценных преимуществ в борьбе с фитопатогенными микроорганизмами по сравнению с другими используемыми для этой цели веществами. Стало известно, что они легко проникают в органы и ткани растений, обладают антибактериальным действием в тканях растений и сравнительно медленно инактивируются в них. Была выявлена и нетоксичность для растений основных антибиотиков, применяемых в лечебных дозах.

Наиболее эффективным методом применения антибиотиков было признано их введение через листовую поверхность растений: листья пораженных растений либо опрыскивали, либо (при небольшом количестве растений) смачивали при помощи ваты. Этот метод обработки дает хорошие результаты в борьбе с болезнями, возбудители которых развиваются на поверхности и в тканях растений, и может быть рекомендован как для древесных, так и для травянистых видов.

Изучалась также эффективность опыления растений антибиотиками, которые, попадая на поверхность листьев, растворяются и проникают внутрь тканей. Однако этот метод оказался менее эффективен, чем опрыскивание. Однако применение антибиотиков в садоводстве следует проводить с известной осторожностью. Опыты последних лет свидетельствует о том, что широкое распространение антибиотиков способствует возникновению устойчивых к ним форм патогенных микроорганизмов.

Исследования, недавно проводившиеся в России, также подтвердили, что использование антибиотиков в садоводстве помогает подавлять развитие патогенной микрофлоры. С успехом прошел испытания и совершенно новый антибиотик актиномицетного происхождения, предназначенный для борьбы с бактериальным увяданием абрикоса и персика, вызываемого неспорообразующей палочкой Вас armeniaca. Однако, точку в спорах о полезности, эффективности и безопасности применения антибиотиков для защиты садовых плодовых культур пока ставить рано.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector