Αντοχή στα ναρκωτικά: Η ένωση «Trojan horse» σκοτώνει βακτήρια από μέσα
Το Γάλλιο - μια ένωση που μοιάζει με σίδηρο - μοιάζει με τα τρόφιμα και μπορεί να εξαπατήσει τα βακτήρια να το φάνε. Μόλις μέσα, καταστρέφει τα μικρόβια. Σε μια νέα μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν με επιτυχία την ένωση για τη θεραπεία πνευμονικών λοιμώξεων σε ποντίκια και ανθρώπους.
Τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC) έχουν θεωρήσει την αντοχή στα αντιβιοτικά «μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για τη δημόσια υγεία της εποχής μας».
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, περισσότερα από 2 εκατομμύρια άνθρωποι αναπτύσσουν κάθε χρόνο μια ανθεκτική στη θεραπεία λοίμωξη και ως εκ τούτου 23.000 άνθρωποι πεθαίνουν.
Επομένως, η αντιμετώπιση των superbugs ήταν το επίκεντρο μιας πολύ πρόσφατης έρευνας. Οι επιστήμονες έχουν εφαρμόσει μαθηματική ανάλυση για να μελετήσουν όλους τους συνδυασμούς φαρμάκων που μπορούν να σκοτώσουν βακτήρια ανθεκτικά στη θεραπεία, και ορισμένοι έχουν στραφεί στη φύση για να μελετήσουν το αντιμικροβιακό δυναμικό των ενώσεων όπως ένα εκχύλισμα κρεμμυδιού.
Τώρα, οι ερευνητές δοκιμάζουν μια «κρυφή» προσέγγιση. Επιστήμονες με επικεφαλής τον Pradeep Singh, καθηγητή μικροβιολογίας και ιατρικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ, μελέτησαν ένα μόριο που μπορεί να καταστρέψει τα βακτήρια από μέσα.
Το μόριο είναι ένα μέταλλο που ονομάζεται γάλλιο και είναι παρόμοιο με το σίδηρο. Ο καθηγητής Singh και η ομάδα ανέπτυξαν μια προσέγγιση με την οποία, αντί να προσπαθούν να καταστρέψουν βακτήρια από το εξωτερικό, «δελεάζουν» τα μικρόβια να «τρώνε» το μόριο, που μοιάζει με τροφή.
Δοκίμασαν την προσέγγισή τους τόσο σε ποντίκια όσο και σε ανθρώπους και δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο περιοδικό Επιστημονική Μεταγραφική Ιατρική.
Ένα κλειδί στο σύστημα διατροφής των βακτηρίων
Ο καθηγητής Singh και οι συνεργάτες του εστίασαν τις προσπάθειές τους στο superbug που ονομάζεται Pseudomonas aeruginosa, η οποία προκαλεί μόλυνση σε διάφορες περιοχές - συμπεριλαμβανομένων των πνευμόνων και του ουροποιητικού συστήματος.
Ο καθηγητής Singh εξηγεί γιατί οι επιστήμονες στράφηκαν στο γάλλιο για τις αντιμικροβιακές του ιδιότητες. «Το σώμα καταβάλλει μεγάλες προσπάθειες για να κρατήσει το σίδηρο μακριά από βακτήρια και οι μολυσματικοί οργανισμοί εκτοξεύουν ειδικά συστήματα για να εισάγουν σίδηρο και να το κλέβουν από τον ξενιστή», λέει.
«Το Gallium διακόπτει τα μηχανήματα που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για να δημιουργήσουν νέο DNA και χωρίς αυτό, τα βακτήρια δεν μπορούν να πολλαπλασιαστούν», εξηγεί περαιτέρω ο συν-συγγραφέας της μελέτης Bradley Britigan, καθηγητής εσωτερικής ιατρικής στο Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου της Νεμπράσκα στην Ομάχα.
«Αυτή και άλλες βασικές διαδικασίες απαιτούν σίδηρο και το γαλλί είναι ένα κλειδί πιθήκου που κλείνει το σύστημα».
Οι ερευνητές μελέτησαν τις αντιβιοτικές επιδράσεις του γάλλιου σε ένα ποντίκι μιας μόλυνσης από πνεύμονες και σε μια κλινική δοκιμή φάσης Ι 20 ατόμων με κυστική ίνωση και χρόνια αναπνευστική λοίμωξη με P. aeruginosa.
Μία εφάπαξ δόση γάλλιου καθαρίζει πλήρως τη λοίμωξη των πνευμόνων στα τρωκτικά. «Επιπλέον, η συστηματική θεραπεία με γάλλιο βελτίωσε τη λειτουργία των πνευμόνων σε άτομα με [κυστική ίνωση] και χρόνια P. aeruginosa λοίμωξη των πνευμόνων », αναφέρουν οι ερευνητές.
«Αυτά τα ευρήματα», καταλήγουν, «αυξάνουν την πιθανότητα ότι οι ανθρώπινες λοιμώξεις θα μπορούσαν να αντιμετωπιστούν στοχεύοντας στο μεταβολισμό του σιδήρου ή σε άλλες διατροφικές ευπάθειες των βακτηριακών παθογόνων».
Η ένωση Trojan horse είναι ασφαλής και αποτελεσματική
Ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης καθηγητής Christopher Goss, στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, συγκρίνει το γάλλιο με ένα Δούρειο άλογο. «Το Γάλλιο δεν αποτυγχάνει μόνο να τρέφει τα βακτήρια όπως ο σίδηρος», λέει, «τα βλάπτει πραγματικά».
«Η προκαταρκτική μας μελέτη σε μια μικρή ομάδα ατόμων με [κυστική ίνωση] υποδηλώνει ότι το γάλλιο είναι ασφαλές και βελτιώνει τη λειτουργία των πνευμόνων των ασθενών […]. Αυτά είναι συναρπαστικά αποτελέσματα, αλλά πρέπει να κάνουμε περισσότερες μελέτες για να προσδιορίσουμε εάν το γάλλιο μπορεί να εξελιχθεί σε μια ρουτίνα, ασφαλή θεραπεία. "
Καθ. Christopher Goss
Οι συγγραφείς ελπίζουν ότι οι θεραπείες με βάση το γάλλιο θα είναι η πρώτη εφαρμογή της ιδέας του Louis Pasteur. το 1800, ο Παστέρ πρότεινε ότι η παρέμβαση στη διατροφή των βακτηρίων θα μπορούσε να είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος να τα καταστρέψουν.
"[Ε] Ενθαρρυνόμαστε από αυτά τα αποτελέσματα, αλλά πρέπει να είμαστε προσεκτικοί και να κάνουμε περισσότερη δουλειά προτού το ξέρουμε", λέει ο καθηγητής Singh.
