Устойчивость к противомикробным и противогрибковым препаратам, то есть способность бактерий и других патогенных микроорганизмов противостоять воздействию лекарственных препаратов, к которым они когда-то были чувствительны, является серьезной проблемой общественного здравоохранения во всем мире. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, пришли к выводу, что решение данной проблемы кроется в микробиоте насекомых.
В поиске новых лекарственных препаратов в природных источниках
Эта инновационная гипотеза была впервые предложена бразильскими и американскими исследователями в рамках совместного проекта, начатого в 2014 году при поддержке Исследовательского фонда Сан-Паулу (FAPESP) и Национального института здравоохранения США (NIH).
Идея заключалась в том, чтобы изолировать бактерии, живущие в симбиозе с муравьями-листорезами рода Atta, и найти природные соединения, из которых можно получить новые лекарственные препараты.
Ученые утверждают, что многие антибиотики происходят из соединений, вырабатываемых бактериями, обнаруженными в почве. Большинство из этих бактерий относятся к роду Streptomyces. Ученые решили исследовать эту же группу нитчатых бактерий в организме насекомых. Их гипотеза заключалась в том, что если бактерии помогают насекомым защищаться от патогенов, эти же бактерии могут помочь и людям.
Материалы и методы обследования
«В Бразилии было собрано более 300 муравьиных колоний в биомах Серрадо (бразильская саванна), Атлантического тропического леса и Амазонки. Цифомицин был выделен в одном экземпляре рода Cyphomyrmex, собранного в кампусе Университета Рибейран-Прету в Сан-Паулу», – говорит Моника Талларико Пупо (Monica Tallarico Pupo) из Школы фармацевтических наук Университета Рибейран-Прету в Сан-Паулу FCFRP-USP).
В дополнение к листовым муравьям Attini, в образцы исследования были включены бабочки, осы, пчелы и мотыльки, всего 1400 насекомых.
После того, как насекомые были собраны, бактерии были выделены из их микробиоты, очищены в лаборатории и протестированы на наличие микроорганизмов, которые действуют как патогены на людей. Виды, которые оказались наиболее эффективными против этих патогенов, были отобраны для метаболического анализа, для выявления наиболее активных из них – и для филогенетических исследований.
Соединения, показанные как наиболее эффективные с помощью этих методов, были снова протестированы in vitro и на мышах против патогенов, устойчивых к лекарственным средствам, используемым в клинической практике.
Результаты научной работы
Следуя этой стратегии, исследовательская группа во главе с автором данного исследования Моникой Талларико Пупо создала лекарственное вещество цифомицин, способный убивать грибки, вызывающие заболевания у людей. Разработанный препарат является устойчивее доступных в настоящее время препаратов.
«Это было захватывающее открытие, поскольку оно подтвердило нашу гипотезу о том, что микробиота насекомых является многообещающим источником для выделения соединений с антибактериальной и противогрибковой активностью», – говорит Моника Талларико Пупо.
По словам Пупо, цифомицин не был эффективен против бактерий, но оказался способным бороться с инфекцией Aspergillus fumigatus, грибком, наиболее часто встречающимся при внутрибольничных инфекциях, который является причиной аспергиллеза, заболевания с относительной смертностью до 85% даже после противогрибкового лечения. При введении лабораторным животным цифомицин также был эффективен против Candida glabrata и C. auris, грибков, вызывающих кандидоз у людей и устойчивых к действующим лекарственным средствам.
Авторы другого исследования утверждают, что крапива и муравьи могут помочь улучшить лекарства от рака.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
