Matka penicilínu ukrývala ďalšie silné antibiotikum

BRATISLAVA. Dvojica plesní z druhu, ktorý produkuje penicilín, dokáže vytvoriť aj ďalšie účinné antibiotikum. Pri jeho vzniku musia "spolupracovať" a výsledná látka zabíja aj niektoré odolné baktérie. Výskum zverejnil Journal of Natural Products.

Mikrobiológovia zvyčajne skúmajú mikróby izolovane, v takzvanej „čistej kultúre“. Umožňuje im to pochopiť fungovanie jednotlivých mikróbov, no má to aj nevýhody.

Problém spočíva v tom, že v prírodnom prostredí mikroorganizmy žijú v spoločenstvách s inými druhmi, vzájomne spolupracujú a súťažia, aby prežili. V dokonalých laboratórnych podmienkach sa preto môžu správať veľmi odlišne ako v skutočnom živote.

Prečítajte si tiež: Prečítajte si tiež: Upravené lieky dokážu roztrhať odolné baktérie

Pestovanie v dvojici

Organická chemička Andrea Stierle z Univerzity v Montane preto so svojím tímom zvolila nový postup. Techniku „spoločnej kultúry“ využila pri plesni druhu Penicillium, ktorá pochádza z rovnakého rodu schopného produkovať antibiotikum penicilín.

Vďaka tomu zistili, že v spoločnej kultivácii dvoch rôznych druhov plesní vzniká nové antibiotikum. Ak sa pestujú samostatne, antibiotikum nevytvorí ani jeden z nich.

Penicillium fuscum a Penicillium camembertii/clavigerum milujú extrémne podmienky. Vedci ich izolovali z jazera Berkeley Pit, ktoré je kyslé a bohaté na kovy. Plesne pestovali v oddelených čistých kultúrach aj v kokultivácii. Následne zo vzoriek odobrali, izolovali a identifikovali metabolity. V prípade kokultivácie objavili jedinečné molekuly, ktoré sa nenachádzali v čistých kultúrach.

Prečítajte si tiež: Prečítajte si tiež: Zdravotníci vybrali dvanásť najnebezpečnejších baktérií. Pozrite si ich zoznam

Liek na MRSA aj antrax

Jedna z molekúl má chemický vzorec C₁₉H₃₂O₇S a vykazuje silnú antibiotickú aktivitu. Takzvaný Berkeleylaktón A dokáže zablokovať rast niektorých gram-pozitívnych baktérií.

Patrí medzi ne MRSA (Staphylococcus aureus) zo zoznamu odolných superbaktérií Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) a je rezistentný na meticilín, streptokoky (Streptococcus pyogenes) a antrax (Bacillus anthracis).

Novoobjavená látka bola voči MRSA účinnejšia ako množstvo doteraz používaných antibiotík, ako erytromycín, doxycyklín a klindamycín. Berkeleylaktón A však neúčinkoval proti gram-negatívnym baktériám, ako je napríklad E. coli.

Vedci zatiaľ nepoznajú presný mechanizmus, ako rôzne plesne spolupracujú na produkcii Berkeleylaktónu A. Pravdepodobne ho vyrobí jedna z plesní samostatne, ale vyžaduje si pritom chemickú aktivitu druhej plesne.

Inou možnosťou je, že jedna z plesní vylučuje prekurzorovú molekulu, ktorú druhá pleseň musí následne upraviť.

Bez ohľadu na presný mechanizmus fungovania majú spoločné kultúry veľký potenciál poskytnúť biomedicíne nové prostriedky proti superodolným baktériám, na ktoré už súčasné antibiotiká nezaberajú.

DOI: 10.1021/acs.jnatprod.7b00133