Nová zbraň v boji proti bakteriím rezistentním na antibiotika

Nedávná chemická studie osvětluje přítomnost bakteriálního enzymu, který přispívá k antibiotické rezistenci. Uznání: The University of Texas at Austin

V neustálých závodech ve zbrojení mezi bakteriemi a umělými antibiotiky existuje nové využití při poskytování humánní medicíny, částečně odhalením bakteriálních zranitelností a případně zavedením cílenějšího nebo nového léčení bakteriálních infekcí.

Výzkumný tým vedený vědci z University of Texas v Austinu provedl chemické testy, které pomohly identifikovat enzym produkovaný několika různými bakteriemi E. coli a pneumokokovými bakteriemi, o kterém je známo, že ničí mnoho běžných rozdílů v antibiotikách, což činí tuto bakterii nebezpečnou. v péči.

„V reakci na antibiotickou léčbu mění bakterie různé mechanismy, aby této léčbě zabránily, a jedna již vyrábí enzymy, které přirozeně žvýkají antibiotika, než budou moci vykonávat svou práci,“ jako Emily Que, odborná asistentka chemie a jedna z týmu vedoucí výzkumní pracovníci. „Unikátní nástroj, který jsme vytvořili, abychom nám poskytli důležité informace, které budou pokračovat v našem kroku před smrtícími bakteriemi.“

V příspěvku publikovaném online 26. května 2021 na adrese Journal of the American Chemical Society, vědci se zaměřili na hrozbu, kterou představuje bakteriální enzym zvaný metalo-beta-laktamáza z Nového Dillí (NDM). Začnou tvořit molekulu, která září při kontaktu s NDM enzymem. Když se tyto testované chemikálie přidají do zkumavky, váží se na enzym a lesknou se. Takový nástroj lze použít k upozornění lékařů na to, jaké různé bakteriální hrozby ovlivňují jejich pacienty, a k tomu, aby jim sdělili, která antibiotika mají použít.

NDM rozkládá antibiotika ve třídách penicilinu, cefalosporinu a karbapenemu, což jsou jedny z nejbezpečnějších a nejúčinnějších způsobů léčby bakteriálních infekcí. K dispozici jsou i jiné typy antibiotik, ale mohou mít mnoho vedlejších účinků, mohou mít mnoho lékových interakcí a v některých částech světa mohou být méně účinné.

Kromě prokázání přítomnosti NDM enzymu může fluorescenční chemická analýza provedená Que a Waltem Fastem, profesorem chemické biologie a lékařské chemie, pomoci najít jiný způsob boje proti bakteriální rezistenci. Jednou z možností léčby, kterou používají lékaři s rezistentními bakteriemi, je směs běžných antibiotik a abstinence. I když u bakterií způsobujících NDM není znám žádný klinicky účinný inhibitor, může být při jeho hledání užitečné vyšetření Que.

Jakmile se enzym váže a začne zářit, zavede-li se účinný inhibitor, hlasitě se srazí a záře se zastaví. Umožňuje vědcům co nejrychleji otestovat nejpotenciálnější léčení – výzkum nadějí Que a Quick doufá, že bude pokračovat i v budoucnosti.

“Je nám dovoleno pracovat na vývoji terapií a konečně pochopit evoluční vlastnosti těchto proteinů,” řekla Radhika Mehta, nedávná doktorandka na UT Austin a hlavní autorka článku. Mehta je v současné době postdoktorandkou v Merchant Lab’s University of California, Berkeley.

Studie také zkoumala proces zvaný nutriční imunita, který pochází z produkce bílkovin v lidském těle v reakci na infekci. Proteiny přijímají všechny dostupné kovy v těle, jako je zinek potřebný k výrobě NDM, který může snadno napadnout bakterie.

“Vývoj této bakterie od jejího objevu v roce 2008 ukázal, že nejen zlepšuje odolnost vůči antibiotikům, ale také se snaží potlačit přirozený proces lidské rezistence. To je obzvláště děsivé,” uvedl Que.

Que analýzu lze také použít ke studiu nutriční imunity a NDM, protože odráží pouze přítomnost zinku potřebného k tvorbě enzymu.

Odkaz: „Vizualizace stavu dynamické metalizace v metalo-β-laktamáze-1 v New Delhi v bakteriích pomocí reverzibilní fluorescenční sondy“ Radhika Mehta, Dann D. Rivera, David J. Reilley, Dominique Tan, Pei W. Thomas, Abigail Hinojosa, Alesha C. Stewart, Zishuo Cheng, Caitlyn A. Thomas, Michael W. Crowder, Anastassia N. Alexandrova, Walter Fast a Emily L. Que, 26. května 2021, Journal of the American Chemical Society.
DOI: 10.1021 / jacs.1c00290

Radhika Mehta, Dann D. Rivera, Dominique Tan, Pei W. Thomas, Abigail Hinojosa, Alesha C. Stewart a Walter Fast z Texaské univerzity v Austinu; David J. Reilley a Anastassia N. Alexandrova z Kalifornské univerzity v Los Angeles; a Zishuo Cheng, Caitlyn A. Thomas a Michael W. Crowder z Miami University také přispěli k výzkumu. Výzkum byl financován z National Institutes of Health, National Science Foundation a Robert A. Welch Foundation.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Nástroj Nový nástroj určený k podpoře vývoje a vývoje automobilových vozidel

Schematický vnitřní provoz elektrod v palivovém článku և kapacita základních parametrů. Půjčka:Heinz a kol., 2021: Široké používání tradičních vozidel na vodíkový pohon nad tradičními...

Identifikace velmi počátečních kroků, které vedou k rozvoji rakoviny

Konfokální mikrofotografie tenkého střeva myši pomocí technologie Red2Onco. S Red2Onco můžete označit onkogenní mutantní klony (červené klony) a běžné nebo divoké klony (žluté...

Neandertálci a raná moderní lidská kultura koexistovali vedle starších tradic již více než 100 000 let

Výzkum Fakulty antropologie a ochrany na University of Kent zjistil, že jedna z prvních kultur kamenných nástrojů známá jako Acheulean trvala pravděpodobně o desítky...

Snadná věda: co jsou sterilní neutrina?

Sterilní neutrina jsou speciální typ neutrin, který byl navržen k vysvětlení některých neočekávaných experimentálních výsledků, ale nakonec nebyl objeven. Vědci je hledají v...

Newsletter

Subscribe to stay updated.