Rezistence na léky: sloučenina „trojského koně“ ničí bakterie zevnitř
Gallium - sloučenina podobná železu - vypadá podobně jako jídlo a může přimět bakterie, aby je konzumovaly. Jakmile jste uvnitř, ničí mikroby. V nové studii vědci úspěšně použili sloučeninu k léčbě plicních infekcí u myší a lidí.
Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) považují rezistenci na antibiotika za „jednu z největších výzev v oblasti veřejného zdraví naší doby“.
Ve Spojených státech se každoročně vyvine infekce odolná vůči léčbě více než 2 miliony lidí a 23 000 lidí v důsledku toho zemře.
Řada nedávných výzkumů proto byla zaměřena na potírání superbugů. Vědci použili matematickou analýzu ke studiu všech kombinací léků, které mohou zabíjet bakterie rezistentní na léčbu, a někteří se obrátili k přírodě, aby studovali antimikrobiální potenciál sloučenin, jako je cibulový extrakt.
Nyní se vědci snaží o „nenápadný“ přístup. Vědci pod vedením Pradeepa Singha, profesora mikrobiologie a medicíny na Lékařské fakultě Washingtonské univerzity v Seattlu, studovali molekulu, která může ničit bakterie zevnitř.
Molekula je kov zvaný gallium a je podobný železa. Prof. Singh a tým vyvinuli přístup, při kterém namísto pokusu o ničení bakterií zvenčí „nalákali“ mikroby na „snědení“ molekuly, která vypadá jako jídlo.
Testovali svůj přístup jak na myších, tak na lidech a své poznatky publikovali v časopise Science Translational Medicine.
Klíč v systému výživy bakterií
Prof. Singh a kolegové zaměřili své úsilí na volaného superbuga Pseudomonas aeruginosa, který způsobuje infekci na několika místech - včetně plic a močových cest.
Prof. Singh vysvětluje, proč se vědci obrátili na gallium kvůli jeho antimikrobiálním vlastnostem. "Tělo jde do krajnosti, aby udržovalo železo daleko od bakterií, a infikující organismy natahují speciální systémy, aby dovážely železo a ukradly ho hostiteli," říká.
„Gallium narušuje strojní zařízení, které bakterie používají k výrobě nové DNA, a bez toho se bakterie nemohou množit,“ vysvětluje dále spoluautor studie Bradley Britigan, profesor interního lékařství na Medical Center v Nebrasce v Omaze.
"Tento a další základní procesy vyžadují železo a gallium je klíč na opice, který vypne systém."
Vědci studovali antibiotické účinky gália na myším modelu infekce plic a ve fázi I klinické studie u 20 lidí s cystickou fibrózou a chronickou respirační infekcí P. aeruginosa.
Jediná dávka gália úplně odstranila plicní infekci u hlodavců. "Kromě toho systémová léčba gáliem zlepšila funkci plic u lidí s [cystickou fibrózou] a chronickými." P. aeruginosa plicní infekce, “uvádějí vědci.
„Tato zjištění,“ uzavírají, „zvyšují možnost, že by lidské infekce mohly být léčeny zaměřením na metabolismus železa nebo jinou nutriční zranitelnost bakteriálních patogenů.“
Sloučenina trojského koně je bezpečná a účinná
První autor studie, profesor Christopher Goss z Washingtonské univerzity, porovnává gallium s trojským koněm. "Gallium nejenže nevyživuje bakterie, jako by to bylo železo," říká, "ve skutečnosti jim škodí."
"Naše předběžná studie u malé skupiny lidí s [cystickou fibrózou] naznačuje, že gallium je bezpečné a zlepšuje plicní funkce pacientů [...]." Jsou to vzrušující výsledky, ale musíme udělat více studií, abychom zjistili, zda lze z gália vyvinout rutinní a bezpečnou léčbu. “
Prof. Christopher Goss
Autoři doufají, že ošetření na bázi gália bude první realizací myšlenky Louise Pasteura; v 19. století Pasteur navrhl, že zásah do výživy bakterií by mohl být účinným způsobem, jak je zničit.
„Tyto výsledky nás povzbuzují, ale musíme být opatrní a udělat více práce, než se to dozvíme,“ říká profesor Singh.
