Глубоководные микробы из Арктики могут содержать антибиотики нового поколения

Новые исследования показывают, что холодные воды Арктики могут таить в себе секрет совершенно нового типа антибиотика. Ученые обнаружили, что вещества, вырабатываемые микробами Северного Ледовитого океана, называемыми актинобактериями, могут останавливать рост вредных бактерий и не позволять им вызывать заболевания.

Около 70% существующих антибиотиков были обнаружены в актинобактериях, большинство из которых живут в почве на суше. Однако бактерии становятся все более устойчивыми к существующим антибиотикам , что означает, что срочно необходимы новые лекарства.

Итак, исследователи обратились к морским актинобактериям в поисках новых антибиотиков. Считается, что морские микробы производят более химически разнообразный набор соединений, чем их наземные аналоги. Это происходит из-за селективного давления, создаваемого экстремальными колебаниями давления, температуры, концентрации соли и уровня освещенности, которые происходят в морской среде.

В новом исследовании ученые проанализировали сотни неизвестных соединений, которые были извлечены из актинобактерий, живущих внутри беспозвоночных. Образцы были собраны во время экспедиции в Северный Ледовитый океан в 2020 году. В частности, они проверили, как соединения влияют на патогенный тип E. coli , называемый энтеропатогенной E. coli (EPEC). Эти бактерии заражают клетки кишечника и вызывают сильную диарею, особенно у детей.

Затем ученые рассмотрели, могут ли соединения, вырабатываемые четырьмя видами актинобактерий, остановить бактерии EPEC от заражения выращенных в лаборатории клеток. Они обнаружили, что два соединения обладают особенно сильными антибактериальными свойствами: одно из штамма актинобактерий из рода Rhodococcus , а другое из штамма, принадлежащего к роду Kocuria. Они описали свои выводы в статье, опубликованной в пятницу (30 августа) в журнале Frontiers in Microbiology .

Ученые обнаружили, что эти соединения не позволяют бактериям EPEC прикрепляться к поверхности клетки и вводить вещества, которые позволяют микробам захватывать ее молекулярный механизм и вызывать заболевания.

Однако, в то время как бактерии Kocuria производили соединения, которые замедляли рост бактерий EPEC, соединение из бактерий Rhodococcus этого не делало. Если бактерии живы, но безвредны для хозяина, у них меньше давления отбора, чтобы развить устойчивость к соединению. Таким образом, соединение Rhodococcus может быть более перспективным кандидатом на новый антибиотик, говорится в заявлении команды.

Прежде чем любое из этих соединений будет выведено на рынок, предстоит проделать еще очень много работы.

«До сих пор мы проводили только исследования in vitro [лабораторные], поэтому мы все еще очень далеки от того, чтобы знать, имеют ли эти соединения какое-либо фактическое значение с точки зрения клинического применения», — рассказала соавтор исследования профессор Пяйви Таммела из Университета Хельсинки в Финляндии.

Например, по словам Таммелы, большой проблемой является необходимость выяснить, как производить большие объемы этих соединений, что позволит ученым более подробно изучать их структуру и биологическую активность.

Тем не менее, команда возлагает большие надежды на будущее этого исследования, и Таммела утверждает, что «абсолютно» возможно, что в глубинах Земли еще много подобных соединений ждут своего открытия.