plus61
Завсегдатай
- Сообщения
- 118
- Лайки
- 133
- Баллы
- 59
Перспективные кандидаты в антибиотики обнаружены в микробах, обитающих в глубинах арктического моря
30 АВГУСТА 2024 Г.
Мы продолжаем сталкиваться с глобальным кризисом антибиотиков, поскольку появляются все более устойчивые штаммы бактерий, а темпы открытия принципиально новых антибиотиков значительно снижаются.
Однако есть основания для надежды: 70% всех лицензированных на сегодняшний день антибиотиков были получены из актинобактерий, обитающих в почве, а большинство сред на Земле еще не исследованы на предмет их наличия.
Таким образом, поиск актинобактерий в других средах обитания является многообещающей стратегией, особенно если это позволит получить новые молекулы, которые не убивают бактерии полностью и не останавливают их рост, а лишь снижают их «вирулентность» или способность вызывать заболевания. Это объясняется тем, что в таких условиях патогенным штаммам трудно выработать устойчивость, а такие антивирусные соединения с меньшей вероятностью вызовут нежелательные побочные эффекты.
«Мы показали, как с помощью современных скрининговых анализов можно выявить противовирусные и антибактериальные метаболиты из экстрактов актинобактерий», - говорит доктор Пяйви Таммела, профессор Хельсинкского университета (Финляндия) и автор нового исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Microbiology.
«Мы обнаружили соединение, которое подавляет вирулентность энтеропатогенной кишечной палочки (EPEC), не влияя на ее рост, и соединение, ингибирующее рост, оба из актинобактерий из Северного Ледовитого океана».
Автоматизированный скрининг соединений-кандидатов
Таммела и его коллеги разработали новый набор методов, позволяющих одновременно проверять сотни неизвестных соединений на антивирулентность и антибактериальный эффект. Их целью стал штамм EPEC, который вызывает тяжелую, а иногда и смертельную диарею у детей младше пяти лет, особенно в развивающихся странах.
EPEC вызывает заболевание, прилипая к клеткам кишечника человека. Прилипнув к этим клеткам, EPEC вводит в клетку-хозяина так называемые «факторы вирулентности», чтобы захватить ее молекулярный механизм и в конечном итоге убить ее.
Исследуемые соединения были получены из четырех видов актинобактерий, выделенных из беспозвоночных, взятых в Арктическом море у берегов Шпицбергена во время экспедиции норвежского исследовательского судна «Кронпринс Хокон» в августе 2020 года. Затем эти бактерии были культивированы, их клетки извлечены, а содержимое разделено на фракции. Затем каждая фракция была протестирована in vitro против EPEC, прилипающих к культивируемым клеткам колоректального рака.
Исследователи обнаружили два неизвестных соединения с сильной антивирусной или антибактериальной активностью: одно из неизвестного штамма (под названием T091-5) из рода Rhodococcus, а другое - из неизвестного штамма (T160-2) Kocuria.
Мощное противовирусное действие
Соединения проявили два взаимодополняющих типа биологической активности. Во-первых, они ингибируют образование бактериями EPEC так называемых «актиновых пьедесталов» - ключевого шага, с помощью которого этот патоген прикрепляется к слизистой оболочке кишечника хозяина. Во-вторых, ингибируя связывание EPEC с так называемым рецептором Tir на поверхности клетки хозяина, что необходимо для перестройки внутриклеточных процессов и возникновения заболевания.
В отличие от соединений из T160-2, соединение из T091-5 не замедляло рост бактерий EPEC. Это означает, что T091-5 - наиболее перспективный штамм из двух, поскольку EPEC с меньшей вероятностью выработает устойчивость к его противовирулентному действию.
С помощью передовых аналитических методов авторы определили, что активное соединение из T091-5, скорее всего, является фосфолипидом - классом жирных фосфорсодержащих молекул, играющих важную роль в клеточном метаболизме.
«Следующие шаги - оптимизация условий культивирования для получения соединений и выделение достаточного количества каждого соединения для выяснения их структуры и дальнейшего изучения их биоактивности», - говорит Таммела.
Источник :
phys.org
Биопоиск ингибиторов вирулентности EPEC из метаболитов морских актинобактерий из Арктического моря
Bioprospecting of inhibitors of EPEC virulence from metabolites of marine actinobacteria from the Arctic Sea:
www.frontiersin.org
Значительное количество антибактериальных средств получено из бактериальных метаболитов. Аналогичным образом, многие известные соединения, препятствующие вирулентности бактерий, происходят от бактериальных метаболитов. Энтеропатогенная кишечная палочка (EPEC) - заметный человеческий патоген, вызывающий кишечные инфекции, особенно влияющие на младенческую смертность в развивающихся регионах. Для этих инфекций характерно выпячивание микроворсинок и поражение кишечного эпителия, связанное с аберрантной полимеризацией актина. Целью данного исследования было выявление потенциальных противовирусных соединений для EPEC-инфекций среди бактериальных метаболитов, собранных из морских актинобактерий (Kocuria sp. и Rhodococcus spp.) из Арктического моря, с помощью скрининговых анализов на основе вирулентности. Более того, мы продемонстрировали пригодность этих антивирусных анализов для скрининга фракций экстракта актинобактерий с целью идентификации метаболитов с помощью биопроб. Мы обнаружили в пятой фракции штамма Kocuria соединение, которое препятствует EPEC-индуцированной полимеризации актина, не влияя на рост. Кроме того, в пятой фракции штамма Rhodococcus было обнаружено соединение, ингибирующее рост. Наши результаты включают идентификацию с помощью биопробы, деривацию на основе ВЭЖХ-МС и выделение крупного фосфолипида и вероятного антимикробного пептида, что демонстрирует полезность данного подхода для скрининга соединений, способных ингибировать вирулентность EPEC.
Перевод программный.
30 АВГУСТА 2024 Г.
Мы продолжаем сталкиваться с глобальным кризисом антибиотиков, поскольку появляются все более устойчивые штаммы бактерий, а темпы открытия принципиально новых антибиотиков значительно снижаются.
Однако есть основания для надежды: 70% всех лицензированных на сегодняшний день антибиотиков были получены из актинобактерий, обитающих в почве, а большинство сред на Земле еще не исследованы на предмет их наличия.
Таким образом, поиск актинобактерий в других средах обитания является многообещающей стратегией, особенно если это позволит получить новые молекулы, которые не убивают бактерии полностью и не останавливают их рост, а лишь снижают их «вирулентность» или способность вызывать заболевания. Это объясняется тем, что в таких условиях патогенным штаммам трудно выработать устойчивость, а такие антивирусные соединения с меньшей вероятностью вызовут нежелательные побочные эффекты.
«Мы показали, как с помощью современных скрининговых анализов можно выявить противовирусные и антибактериальные метаболиты из экстрактов актинобактерий», - говорит доктор Пяйви Таммела, профессор Хельсинкского университета (Финляндия) и автор нового исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Microbiology.
«Мы обнаружили соединение, которое подавляет вирулентность энтеропатогенной кишечной палочки (EPEC), не влияя на ее рост, и соединение, ингибирующее рост, оба из актинобактерий из Северного Ледовитого океана».
Автоматизированный скрининг соединений-кандидатов
Таммела и его коллеги разработали новый набор методов, позволяющих одновременно проверять сотни неизвестных соединений на антивирулентность и антибактериальный эффект. Их целью стал штамм EPEC, который вызывает тяжелую, а иногда и смертельную диарею у детей младше пяти лет, особенно в развивающихся странах.
EPEC вызывает заболевание, прилипая к клеткам кишечника человека. Прилипнув к этим клеткам, EPEC вводит в клетку-хозяина так называемые «факторы вирулентности», чтобы захватить ее молекулярный механизм и в конечном итоге убить ее.
Исследуемые соединения были получены из четырех видов актинобактерий, выделенных из беспозвоночных, взятых в Арктическом море у берегов Шпицбергена во время экспедиции норвежского исследовательского судна «Кронпринс Хокон» в августе 2020 года. Затем эти бактерии были культивированы, их клетки извлечены, а содержимое разделено на фракции. Затем каждая фракция была протестирована in vitro против EPEC, прилипающих к культивируемым клеткам колоректального рака.
Исследователи обнаружили два неизвестных соединения с сильной антивирусной или антибактериальной активностью: одно из неизвестного штамма (под названием T091-5) из рода Rhodococcus, а другое - из неизвестного штамма (T160-2) Kocuria.
Мощное противовирусное действие
Соединения проявили два взаимодополняющих типа биологической активности. Во-первых, они ингибируют образование бактериями EPEC так называемых «актиновых пьедесталов» - ключевого шага, с помощью которого этот патоген прикрепляется к слизистой оболочке кишечника хозяина. Во-вторых, ингибируя связывание EPEC с так называемым рецептором Tir на поверхности клетки хозяина, что необходимо для перестройки внутриклеточных процессов и возникновения заболевания.
В отличие от соединений из T160-2, соединение из T091-5 не замедляло рост бактерий EPEC. Это означает, что T091-5 - наиболее перспективный штамм из двух, поскольку EPEC с меньшей вероятностью выработает устойчивость к его противовирулентному действию.
С помощью передовых аналитических методов авторы определили, что активное соединение из T091-5, скорее всего, является фосфолипидом - классом жирных фосфорсодержащих молекул, играющих важную роль в клеточном метаболизме.
«Следующие шаги - оптимизация условий культивирования для получения соединений и выделение достаточного количества каждого соединения для выяснения их структуры и дальнейшего изучения их биоактивности», - говорит Таммела.
Источник :
Promising antibiotic candidates discovered in microbes deep in the Arctic Sea
Antibiotics are the linchpin of modern medicine: without them, anyone with open wounds or needing to undergo surgery would be at constant risk of dangerous infections. Yet we continue to face a global antibiotics crisis, as more and more resistant strains of bacteria are evolving, while the rate...
Биопоиск ингибиторов вирулентности EPEC из метаболитов морских актинобактерий из Арктического моря
Bioprospecting of inhibitors of EPEC virulence from metabolites of marine actinobacteria from the Arctic Sea:
Frontiers | Bioprospecting of inhibitors of EPEC virulence from metabolites of marine actinobacteria from the Arctic Sea
A considerable number of antibacterial agents are derived from bacterial metabolites. Similarly, numerous known compounds that impede bacterial virulence ste...
www.frontiersin.org
Значительное количество антибактериальных средств получено из бактериальных метаболитов. Аналогичным образом, многие известные соединения, препятствующие вирулентности бактерий, происходят от бактериальных метаболитов. Энтеропатогенная кишечная палочка (EPEC) - заметный человеческий патоген, вызывающий кишечные инфекции, особенно влияющие на младенческую смертность в развивающихся регионах. Для этих инфекций характерно выпячивание микроворсинок и поражение кишечного эпителия, связанное с аберрантной полимеризацией актина. Целью данного исследования было выявление потенциальных противовирусных соединений для EPEC-инфекций среди бактериальных метаболитов, собранных из морских актинобактерий (Kocuria sp. и Rhodococcus spp.) из Арктического моря, с помощью скрининговых анализов на основе вирулентности. Более того, мы продемонстрировали пригодность этих антивирусных анализов для скрининга фракций экстракта актинобактерий с целью идентификации метаболитов с помощью биопроб. Мы обнаружили в пятой фракции штамма Kocuria соединение, которое препятствует EPEC-индуцированной полимеризации актина, не влияя на рост. Кроме того, в пятой фракции штамма Rhodococcus было обнаружено соединение, ингибирующее рост. Наши результаты включают идентификацию с помощью биопробы, деривацию на основе ВЭЖХ-МС и выделение крупного фосфолипида и вероятного антимикробного пептида, что демонстрирует полезность данного подхода для скрининга соединений, способных ингибировать вирулентность EPEC.
Перевод программный.
