Ekstrakt z wodorostów może pomóc w projektowaniu nowych leków
Naukowcy odkryli, że morskie Actinobacteria, rodzina bakterii żyjących w wodorostach, mogą mieć właściwości przeciwbakteryjne i przeciwnowotworowe.
Wiele osób myśli o drobnoustrojach jako o organizmach wywołujących choroby, ale ludzie są nosicielami miliardów drobnoustrojów, które są niezbędne dla naszego życia.
Mikroby obejmują bakterie, pierwotniaki, grzyby, algi, ameby i pleśnie.
Drobnoustroje wytwarzają związki, których naukowcy używają do opracowywania wielu obecnie dostępnych leków.
W ostatnich latach rosnący problem lekooporności oznaczał, że naukowcy musieli zbadać nowe granice, aby znaleźć alternatywne leki.
Actinobacteria to mikroorganizmy obecne zarówno w glebie, jak i wodzie. W świecie morskim odgrywają istotną rolę zarówno w recyklingu biomateriałów, jak i produkcji związków, które mogą mieć zastosowania farmaceutyczne.
Od lądu do morza
Morskie aktynobakterie pozostają stosunkowo niezbadane, ale wcześniejsze badania wykazały, że bakterie te mogą w przyszłości dostarczyć leków przeciwko szerokiemu zakresowi chorób, w tym rakowi, malarii, niektórym infekcjom i stanom zapalnym.
Badacze doszli do wniosku, że aktynobakterie „wytwarzają inny rodzaj [substancji] biochemicznej z licznymi szkieletami węglowymi, które okazały się być głównym składnikiem zakłócającym patogenezę człowieka w różnych miejscach”. To odkrycie może doprowadzić do opracowania nowych leków celowanych.
Nowe badanie w Frontiers in Microbiology ujawnia, że pospolity gatunek wodorostów zwany Laminaria ochroleuca, który jest bogatym źródłem aktynobakterii, może mieć właściwości przeciwdrobnoustrojowe i przeciwnowotworowe, które naukowcy mogliby wykorzystać do opracowania nowych leków.
„Około połowa z ponad 20 000 obecnie znanych kandydatów na leki pochodzące z drobnoustrojów pochodzi z Actinobacteria” - mówi naczelna autorka dr Maria de Fátima Carvalho z Interdyscyplinarnego Centrum Badań Morskich i Środowiskowych (CiiMAR) w Portugalii.
Aktynobakterie występują głównie w osadach na dnie morskim, ale mogą również żyć wewnątrz wodorostów. Obfitość tych bakterii w morzu może być znaczną korzyścią dla naukowców, jak wyjaśnia dr Carvalho:
„Teraz podaż nowych gatunków na lądzie - gdzie tworzą zarodniki i rozgałęzione sieci, zupełnie jak grzyby - zaczyna się wyczerpywać”.
„Znanych jest już kilka nowych leków pochodzących z morskich aktynobakterii. Należą do nich środek przeciwnowotworowy salinosporamid A, obecnie będący w fazie badań klinicznych, oraz kilka nowych antybiotyków, które są skuteczne w leczeniu zakażeń lekoopornych, takich jak MRSA i gruźlica ”- dodaje dr Carvalho.
L. ochroleuca to brunatnica, która tworzy złożone i różnorodne struktury zwane lasami wodorostów. Naukowcy zdawali sobie sprawę, że u niektórych gatunków wodorostów Actinobacteria przekazuje związki ochronne w zamian za odżywianie i ochronę fizyczną, ale jest to pierwsze badanie, które koncentruje się na bakteriach wewnątrz L. ochroleuca.
Obiecujący kandydaci na leki
Zespół badawczy przeanalizował próbki L. ochroleuca z północnej Portugalii. Po 6 tygodniach hodowli próbek w laboratorium naukowcy wyizolowali 90 szczepów aktynobakterii, które przebadali pod kątem aktywności przeciwbakteryjnej i przeciwnowotworowej.
Badanie wykazało, że 45 ekstraktów z Actinobacterial hamuje rozwój szkodliwych bakterii, m.in. Candida albicans i Staphylococcus aureusktóre mogą powodować infekcje skóry. Niektóre z ekstraktów pozostały skuteczne w bardzo niskich stężeniach. Kilka ekstraktów wykazało również pewne działanie przeciwnowotworowe.
Według dr Carvalho, „Siedem ekstraktów hamowało wzrost raka piersi, a zwłaszcza raka komórek nerwowych, nie wywierając przy tym wpływu na komórki nienowotworowe”. Naukowcy doszli do wniosku, że wodorosty L. ochroleuca zawiera duże ilości aktynobakterii o potencjalnych właściwościach zwalczających raka i przeciwdrobnoustrojowych.
Dalsze testy tych potężnych szczepów bakterii potwierdziły, że niektóre efekty można przypisać związkom, których naukowcy nie mogli znaleźć w bazach danych związków bioaktywnych. Autorzy artykułu są chętni do kontynuowania badań nad tymi nowatorskimi substancjami chemicznymi.
„Zidentyfikowaliśmy ekstrakty z dwóch szczepów Actinobacteria, które nie pasują do żadnego ze znanych związków w najbardziej wszechstronnej międzynarodowej bazie danych naturalnych związków bioaktywnych. Zamierzamy kontynuować te ekscytujące wyniki ”.
Główny autor dr Carvalho
