Können pilze eine riesige, unerschlossene quelle neuer antibiotika sein?


Können pilze eine riesige, unerschlossene quelle neuer antibiotika sein?

Pilze könnten eine riesige Fundgrube für neue Medikamente, um Infektionen durch Bakterien und andere Mikroben zu bekämpfen. Dies war die Schlussfolgerung, dass Wissenschaftler der Chalmers University of Technology in Göteborg, Schweden, nach dem Scannen der Genome von mehreren Pilzarten und der Identifizierung von mehr als 1.000 Wegen, die bioaktive Verbindungen bilden, Das Team glaubt, dass der Befund ein wichtiger Schritt zur Lösung des globalen Problems der Antibiotikaresistenz sein könnte.

Die Forscher glauben, dass Pilze - wie die 10 verschiedenen Penicillium-Arten, die hier gezeigt werden (jeweils auf zwei verschiedenen Medien gewachsen) - eine große potentielle Quelle für neue Antibiotika zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten beherbergen.

Bildnachweis: Chalmers University of Technology

Die Forscher berichten ihre Ergebnisse in einem in der Zeitschrift erschienenen Papier Naturmikrobiologie .

Antibiotika sind Medikamente, die bakterielle Infektionen behandeln und verhindern - entweder durch Tötung der Bakterien oder durch Stoppen ihrer Ausbreitung. Die Antibiotikaresistenz entsteht, wenn sich die Bakterien nach der Einwirkung dieser Verbindungen ändern.

Seit den 1940er Jahren haben Antibiotika und andere antimikrobielle Medikamente die Erkrankungen und Todesfälle durch Infektionen, die durch Mikroben verursacht wurden, dramatisch reduziert.

Jedoch aufgrund der verlängerten und weit verbreiteten Verwendung dieser Medikamente, die Bakterien und andere Krankheit verursachende Mikroben, die die Medikamente entworfen sind, um zu töten, haben die Fähigkeit entwickelt, sie zu überleben.

Nach den Centers for Disease Control and Prevention (CDC), mindestens 2 Millionen Menschen Vertrag Antibiotika-resistente Infektionen und mehr als 23.000 Menschen sterben aus ihnen in den Vereinigten Staaten jedes Jahr.

Die Krankheiten, die durch antibiotika-resistente Bakterien verursacht werden - die sowohl Tiere als auch Menschen infizieren können, werden viel schwerer zu behandeln als jene, die durch nicht-resistente Bakterien verursacht werden.

Pilze weniger gut verstanden als Bakterien

  • Antibiotika-resistente Infektionen erfordern längere Aufenthalte im Krankenhaus, kosten mehr zu behandeln und tragen ein höheres Risiko des Todes.
  • Antibiotika-Resistenz ist eine der bedeutendsten Bedrohungen für die öffentliche Gesundheit, die Ernährungssicherheit und die Entwicklung der Welt.
  • Es kann jeden beeinflussen, egal wie alt sie sind oder wo sie leben.

Erfahren Sie mehr über Antibiotikaresistenz

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat gewarnt, dass, wenn die Situation nicht dringend angesprochen wird, die Welt "auf eine post-antibiotische Ära geht, in der häufige Infektionen und leichte Verletzungen wieder töten können".

Die Natur ist ein offensichtlicher Ort, um nach Verbindungen mit antibiotischen Eigenschaften zu suchen. Mikroorganismen produzieren Verbindungen, die andere Arten von Mikroorganismen angreifen, um ihnen zu helfen, in einem wettbewerbsorientierten Umfeld zu überleben.

Doch die Forscher hinter der neuen Studie bemerken, dass Versuche, neue Antibiotika in der Natur zu finden, sich hauptsächlich auf Bakterien konzentriert haben, weil sie viel einfacher zu studieren sind als Pilze, über die wir viel weniger verstehen.

Allerdings stellen sie fest, dass Pilze (ähnlich wie Bakterien) auch bioaktive Verbindungen bilden - Moleküle, die auf lebende Zellen wirken - gegen Konkurrenten zu verteidigen.

Das Team beschloss daher, die Genom-Sequenzierungs-Tools zu verwenden, die verwendet wurden, um Bakterien zu untersuchen, um Pilze zu analysieren und ihr Potenzial zur Herstellung von bioaktiven Verbindungen.

Insgesamt hat das Team die Genome von neun Arten der Gattung sequenziert Penicillium - Mitglieder, die das Penicillin produzieren, das Sir Alexander Fleming 1928 entdeckte.

Mehr als 1.000 Wege für bioaktive Verbindungen

Die Daten aus diesen Sequenzen und diejenigen, die aus den Sequenzen von 15 veröffentlichten Genomen gewonnen wurden, lieferten das, was die Autoren als "ein unermessliches, unerschlossenes Potential" für die Herstellung bioaktiver Verbindungen in dieser Gattung beschreiben.

Aus den Genom-Sequenzdaten von 24 verschiedenen Arten von Penicillium , Das Team identifiziert mehr als 1.000 Wege - Muster von bestimmten molekularen Reaktionen und Veranstaltungen - für die Herstellung einer Vielzahl von bioaktiven Verbindungen mit medizinischen Potenzial.

Die Forscher konnten die Verbindungen, die von 90 der Pfade produziert wurden, vorhersagen - einschließlich jener, die eine Klasse von Antibiotika namens Yanuthone produzieren.

Bei weiteren Untersuchungen fanden sie ein früher unbeschriebenes Yanuton, das von einer Art von Penicillium Das war bisher nicht bekannt, um yanuthones zu machen

So glauben die Autoren, dass ihre Ergebnisse nicht nur zeigen, dass Pilze eine große potentielle Quelle für neue Antibiotika bieten können, sondern auch, dass sie eine Quelle neuer - und vielleicht effektiver - Versionen alter Medikamente freischalten. Sie schließen daraus:

Diese Studie ist die erste gattungsweite Analyse der genomischen Vielfalt von Penicillia Und hebt das Potenzial dieser Arten als Quelle für neue Antibiotika und andere Arzneimittel hervor."

Erfahren Sie, wie neue "Helfer Drogen" Antibiotika-Anfälligkeit in resistenten Bakterien wiederherstellen können.

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