Учени от университета „Емъри“ в САЩ изолираха съединение от листата на европейския кестен, притежаващо способността да неутрализира резистентните стафилококови бактерии.
Изследователите го нарекоха Кастанерокси А (Castaneroxy A), на рода на европейския кестен, Castanea. Изследването било вдъхновено от традиционната употреба на кестеновите листа в народни лекове в селска Италия.
“Успяхме да изолираме тази молекула, нова за науката, която се съдържа само в много малки количества в листата на кестена – казва Касандра Куаве, старши автор на доклада, доцент в Центъра за изследване на човешкото здраве в „Емъри“ и в Катедрата по дерматология на Медицинското училище на университета. - Освен това показахме как тя обезврежда резистентния към метицилина златист стафилокок (MRSA), като елиминира способността на бактерията да произвежда токсини.“
Метицилин-резистентният стафилококус ауреус причинява инфекции, които са труднолечими заради неподатливостта му на антибиотиците. Той представлява една от най-големите инфекциозни опасности в света, обозначен като „сериозна заплаха“ от Центровете за контрол и превенция на болестите в САЩ (CDC). Само в тази страна ежегодно възникват близо 3 млн. резистентни на антибиотици инфекции, които отнемат живота на повече от 35 000 души.
Антибиотиците действат чрез унищожаване на стафилококите, което може да води до увеличена резистентност при малкия брой оцелели бактерии, предизвиквайки появата на „супермикроби“. Екипът на Куаве е идентифицирал и съединения от дървото бразилски пипер, освен от европейския кестен, които просто неутрализират вредните ефекти от MRSA, позволявайки на клетките и тъканите да се излекуват естествено от инфекцията, без да стимулират резистентност.
„Опитваме се да попълним поточната линия за откриване на антимикробни лекове със съединения, които работят различно от традиционните антибиотици. Ние спешно се нуждаем от тези нови стратегии.“ казва Куаве, като отбелязва, че резистентните инфекции убиват около 700 000 души годишно в света и този брой се очаква да нараства лавинообразно, ако не бъдат открити нови начини за лечение.
Д-р Куаве е медицински етноботаник и изследва традиционни растителни лекове в търсене на нови обещаващи средства за лечение. Макар че много важни медикаменти са на растителна основа, от аспирина (от кора на върба) до химиотерапевтичното средство Таксол (от кората на тихоокеански тис), Куаве е сред малкото етноботаници, които фокусират вниманието си върху антибиотичната резистентност.
Всичко започнало преди около десет години, когато тя и колегите й проучили писмени доклади и интервюирали стотици хора в селските райони на южна Италия. Това ги насочило към европейския, или сладък кестен, чиято родина са Южна Европа и Мала Азия. „В италианската традиционна медицина компрес от сварените листа се налага върху кожата за лечението на изгаряния, обриви и инфектирани рани“, казва Куаве.
Изследователката занесла проби в лабораторията си за анализ. През 2015 година нейният екип публикувал откритието, че екстракт от листата на кестена неутрализира даже свръхвирулентните щамове на MRSA, способни да предизвикват тежки инфекции при здрави атлети. Експерименти показали също така, че екстрактът не засяга нормалните, полезни бактерии върху кожните клетки.
И накрая, учените демонстрирали как действа той, като потиска способността на MRSA да комуникират помежду си – процес, известен като „кворумно усещане“. MRSA използват тази сигнална система, за да произвеждат токсини и да повишават рязко вирулентността си.
При настоящото изследване авторите искали да изолират тези активни съставки от растителния екстракт. Този процес е трудоемък, когато се осъществява ръчно, защото растителните екстракти обикновено съдържат стотици различни вещества, всяко от които трябва да се отдели и да се тества дали е ефикасно. Големите колектори за фракции, свързани с високопроизводителна система за течна хроматография, автоматизират този процес на отделяне, но могат да струват десетки хиляди долари и нямат всички възможности, които били необходими на екипа на Куаве.
Един от изследователите, Марко Капуто, разрешил проблема. Използвайки софтуерно устройство от детска играчка, комплекта за конструиране на роботи LEGO MINDSTORMS, малко тухлички от LEGO и няколко части, закупени от железария, Капуто построил автоматизиран течен сепаратор, пригоден за нуждите на лабораторията, само за 500 долара. Екипът нарекъл изобретението „LEGO MINDSTORMS колектор за фракции“ и публикувал инструкциите за изработването му в списание, така че и други учени да могат да използват тази проста, но ефективна технология.
Изследователите първоначално отделили от растителния екстракт група молекули, циклоартанови тритерпеноиди, и за първи път показали, че тази група активно блокира вирулентността на MRSA. След това те задълбочили проучването си и изолирали единствената най-активна молекула в тази група, която нарекли Кастанерокси А.
„Нашето самоделно устройство наистина помогна за ускоряването на откритието ни – споделя Куаве. - Успяхме да изолираме тази молекула и да получим чисти кристали от нея, макар че тя съставлява нищожните 0,0019% от състава на кестеновите листа.“
Тестове върху кожа на мишки, инфектирана с MRSA, които били проведени в Университета на Колорадо, потвърдили ефикасността на молекулата за елиминиране на вирулентността на бактерията, което давало възможност на кожата да оздравее по-бързо.
„Ние полагаме основите на нови стратегии за борба с бактериалните инфекции на клинично ниво – казва Куаве. - Вместо прекомерно да се фокусираме върху третирането на патогена, ние насочваме вниманието си към пътища за по-доброто лечение на пациента. Нашата цел не е да убиваме микробите, а да намерим начини да ги отслабим така, че имунната система или антибиотиците да могат по-добре да изчистят инфекцията.“
Превод от английски
Катя МАНОЛОВА
