Скрывается ли под нашими ногами важнейший компонент развития человеческой медицины?
Ассистент-профессор энтомологии Обернского университета Клинт Пеник и группа аспирантов, возможно, обнаружили, что муравьи намного опережают людей в инновациях в области антибиотиков. «В нашем исследовании мы проверили, как муравьи используют соединения антибиотиков для борьбы с патогенами, и задались вопросом, почему их химическая защита остается эффективной на протяжении всей эволюции», — сказал Пеник.
"Люди полагаются на антибиотики менее столетия, однако многие патогены уже выработали устойчивость, что привело к возникновению "супербактерий". Муравьи, напротив, используют антибиотики на протяжении десятков миллионов лет, и они, возможно, являются ключом к более разумному использованию этих мощных лекарств.
Команда изучила всего шесть видов муравьев, и все они легко встречаются на юго-востоке Соединенных Штатов.
" - это муравьи, которые живут на наших задних дворах и в кампусах колледжей", - сказал Пеник. "И тем не менее, некоторые из самых мощных антибиотиков, которые мы обнаружили, происходят от муравьев, которых мы обычно считаем вредителями, таких как огненные муравьи".
В исследовании, недавно опубликованном в Биологическом журнале Линнеевского общества, команда проверила две гипотезы о том, как муравьи могут использовать антибиотики, не вызывая при этом устойчивости к антибиотикам. Во-первых, они исследовали, могут ли муравьи производить несколько типов антибиотики, в которых используются разные химические соединения.
«Это похоже на то, когда вы идете к врачу, и он пробует один антибиотик. Если это не сработает, они попробуют другое», — сказал Пеник.
Когда команда проверила, проявляют ли экстракты с использованием различных растворителей антимикробную активность, они обнаружили доказательства того, что муравьи действительно производят несколько классов противомикробных препаратов. «Так же, как и мы, у муравьев в аптечке есть разные лекарства, которые они могут попробовать, если первое не работает».
Вторая гипотеза, которую они проверили, заключалась в том, производят ли муравьи соединения, нацеленные на определенные микробы. одна из самых больших проблем науки сегодня.
"Если мы просто вбросим антибиотики в системы, чтобы уничтожить все, мы не только убиваем наш целевой патоген, но и все другие микробы, которые не причиняют нам вреда", - объяснил Пеник. "Тем самым мы помогаем выводить устойчивые гены в нецелевых популяциях, которые могут в дальнейшем привести к лекарственной устойчивости".
Команда обнаружила доказательства того, что муравьи производят соединения, специфичные для различных патогенов: некоторые из них нацелены на грибы, другие - на другие. которые нацелены на грамотрицательные бактерии, а также другие, которые действуют на грамположительные бактерии.
"Это то, что действительно интересует людей в медицине - поиск более целенаправленных антибиотиков, - сказал Пеник. - И похоже, что муравьи делают это уже миллионы лет".
Хотя это и не является основной темой статьи, команда обнаружила, что почти все протестированные виды муравьев убили появившуюся человеческую супербактерию - Candida auris. Этот патоген распространяется в больницах с небольшим количеством вариантов борьбы с ним, однако экстракты муравьев были очень эффективны против него.
Работа финансировалась Сельскохозяйственной экспериментальной станцией Алабамы, и в команду входили Кэти Чон, аспирантка Государственного университета Кеннесо, и Дармон Кахвазаде, научный сотрудник Обернского университета в области энтомологии и патологии растений.
Следующий шаг, по словам Пеника, - изучить, какие типы. соединений, которые производят муравьи, и того, как они их используют.
"Это может помочь в нашей собственной практике или, возможно, мы сможем открыть новые соединения, имеющие медицинское значение", - сказал Пеник. "Наши результаты показывают, что муравьи могут представлять собой обширный и в значительной степени неиспользованный источник новых антибиотиков, в том числе тех, которые способны бороться с наиболее опасными сегодня лекарственно-устойчивыми инфекциями".

03:00







