Ученые используют лягушек в борьбе с супербактериями
Австралийские ученые исследуют синтетические противомикробные пептиды, выделяемые кожей австралийских зеленоглазых и рычащих травяных лягушек, для поиска способов борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериями.
Эти два вида были выбраны потому, что пептиды, секретируемые их кожей, обеспечивают защиту от широкого спектра бактерий, включая Staphylococcus (например, печально известный «Золотистый стафилококк»).
Устойчивые к антибиотикам бактерии, обычно называемые супербактериями, представляют значительный риск для здоровья человека. Данные сайта MyHospitals показывают, что только в австралийских больницах ежегодно регистрируется около 7000 случаев бактериемии, вызванной Staphylococcus aureus.
Исследование на молекулярном уровне
Передовые исследования проводятся в Австралийской организации по ядерной науке и технологиям (ANSTO) с использованием нейтронов из единственного в Австралии ядерного реактора OPAL.
Проект возглавляет профессор Фрэнсис Сепарович из Школы химии Мельбурнского университета с участием постдокторанта ANSTO доктора Антона Ле Бруна и профессора Майкла Джеймса.
«С ростом антибиотикорезистентности в качестве терапевтических средств рассматриваются пептиды (небольшие белки), разрушающие клеточные мембраны. Однако необходимы пептиды, которые избирательно разрушают бактериальные мембраны», — сказала профессор Сепарович.
Ученые охарактеризовали несколько пептидов из кожных желез австралийских древесных лягушек. Эти пептиды являются соединениями защиты хозяина и обладают сильной антибактериальной активностью.
«Понимая их трехмерную структуру и механизм действия на молекулярном уровне, мы сможем повысить их антибиотическую активность и специфичность», — добавила она.
Ключевые вопросы и метод
Доктор Ле Брун объяснил, что при изучении активных ингредиентов секретов или антимикробных пептидов необходимо ответить на три вопроса:
- Как и почему работают пептиды из кожных выделений лягушек и насколько они эффективны в уничтожении бактериальных клеток.
- Являются ли эти антимикробные пептиды избирательными по отношению к бактериальным клеткам, не атакуя здоровые клетки человека (или лягушки).
Реактор OPAL и нейтронный рефлектометр помогают получить информацию для ответа на эти вопросы и исследования возможных альтернативных методов лечения супербактерий.
«С помощью нейтронной рефлектометрии мы можем детектировать как пептид, атакующий клеточную мембрану бактерий, так и саму мембрану по отдельности, что дает лучшее представление о процессе», — отметил доктор Ле Брун.
Именно этот покомпонентный анализ поможет понять, как два разных типа лягушачьих пептидов от двух разных видов лягушек приводят к одному результату: гибели бактерий.