Gli Scienziati scoprono le strategie facili per impedire gli effetti collaterali nocivi delle risposte degli antibiotici

Un gruppo degli scienziati all'Istituto di Wyss per Assistenza Tecnica Biologicamente Ispirata alla Harvard University ha scoperto perché il trattamento a lungo termine con molti antibiotici comuni può causare il lato nocivo effetto-e hanno scoperto due strategie facili che potrebbero contribuire ad impedire queste risposte pericolose. Hanno riferito i risultati nell'emissione del 3 luglio della Medicina Di Traduzione di Scienza.

“I livelli Clinici di antibiotici possono causare lo sforzo ossidativo che può piombo per danneggiamento di DNA, di proteine e dei lipidi in cellule umane, ma questo effetto può essere alleviato dagli antiossidanti,„ ha detto JIM Collins, Ph.D., che piombo lo studio. Collins, un pioniere di biologia sintetica ed il Docente di Memoria all'Istituto di Wyss, è egualmente il Professor di William F. Warren Distinguished alla Boston University, dove piombo il Centro di Biologia Sintetica.

Medici prescrivono spesso liberamente gli antibiotici, ritenendo che nocciano ai batteri mentre lascino il tessuto umano indenne. Ma negli anni i rapporti palancola su circa gli effetti secondari occasionale di vari antibiotici, compresi la tendinite, problemi e perdita dell'udito dell'interno-orecchio, diarrea, funzione alterata del rene ed altri problemi.

Collins ha sospettato che questi effetti secondari hanno accaduto quando gli antibiotici hanno avviato lo sforzo ossidativo - una circostanza in cui le celle producono le molecole chimicamente reattive dell'ossigeno che danneggiano il DNA e gli enzimi dei batteri come pure la membrana che unisce la cella.

Il gruppo di Collins già aveva scoperto che gli antibiotici che uccidono i batteri agiscono in tal modo avviando lo sforzo ossidativo nei batteri. Si sono domandati se gli antibiotici hanno causato gli effetti secondari avviando lo sforzo ossidativo nei mitocondri, un organello del tipo di batterio che fornisce alle cellule umane energia.

Sameer Kalghatgi, Ph.D., un ex collega postdottorale nel laboratorio di Collins che ora è Scienziato Senior del Plasma alle Tecnologie del PE Akron, nell'Ohio e Catherine S. la Spina, DI MATTINA. candidato di D./Ph.D. alla Boston University e ricercatore all'Istituto di Wyss, in primo luogo esaminato se i livelli clinici di tre antibiotici -- ciprofloxacina, ampicillina, kanamicina -- ogni sforzo ossidativo di causa in cellule umane coltivate. Hanno trovato che tutte queste droghe erano sicure dopo sei ore del trattamento, ma il trattamento più a lungo termine dei circa quattro giorni ha indotto i mitocondri a funzionare male.

Kalghatgi e la Spina poi hanno effettuato una serie di esami biochimici, che hanno provato che gli stessi tre antibiotici hanno danneggiato il DNA, le proteine ed i lipidi delle cellule umane coltivate - esattamente che cosa si si attenderebbe dallo sforzo ossidativo.

I risultati significano che “medici dovrebbero prescrivere soltanto gli antibiotici quando sono richiesti ed i pazienti dovrebbero chiedere soltanto gli antibiotici quando hanno un'infezione batterica seria,„ Collins hanno detto.

Il gruppo egualmente ha trattato i mouse con gli stessi tre antibiotici nelle dosi mouse di taglia simili a cui i pazienti ricevono nella clinica. Il trattamento A Lungo Termine con ciascuno dei tre antibiotici ha danneggiato i lipidi dell'animale ed ha indotto i livelli di glutatione, uno degli antiossidanti naturali dell'organismo, per cadere - un altro segno dello sforzo ossidativo.

Per fare una differenza nella clinica, tuttavia, gli scienziati ancora hanno avuto bisogno di un modo impedire dallo lo sforzo ossidativo indotto da antibiotico - o un modo a remediate mentre stava accadendo. Hanno trovato entrambi. Potevano impedire lo sforzo ossidativo usando un antibiotico batteriostatico - un antibiotico quale la tetraciclina che ferma i batteri dal moltiplicarsi ma non li uccide. Potrebbero anche facilitare lo sforzo ossidativo pulendo le molecole con lo straccio chimicamente reattive dell'ossigeno con un antiossidante Approvato dalla FDA chiamato N-Acetilcisteina, o NAC, che già è usato per contribuire a curare i bambini con fibrosi cistica.

I nuovi risultati vengono alle calcagna altre di due innovazioni recenti sul trattamento antibiotico dal gruppo di Collins - un rapporto nella rappresentazione della Natura che virus nell'intestino che infettano i geni del porto dei batteri che confer resistenza a antibiotici e un altro rapporto nella rappresentazione Di Traduzione della Medicina di Scienza che l'argento può amplificare l'efficacia di molti antibiotici ampiamente usati.

“JIM ed il suo gruppo stanno avanzando alla velocità del lampo verso aprire i misteri medici che ostacolano il trattamento antibiotico sicuro ed efficace,„ hanno detto Don Ingber, M.D., il Ph.D., Direttore Fondante dell'Istituto di Wyss. “Medici hanno saputo per anni che gli antibiotici causano occasionalmente gli effetti secondari seri ed i nuovi risultati di JIM offrono non una ma due nuove strategie emozionanti che potrebbero affrontare questo problema sanitario a lungo trascurato di salute pubblica.„

Dopo, Collins pianificazione più studi sugli animali per risolvere i migliori modi allo sforzo ossidativo del remediate. Ma da entrambi gli antibiotici e NAC batteriostatici sono già Approvati dalla FDA, medici potrebbero usare questa strategia presto.

“Siamo interessati nel vedere se questo potesse essere avanzato verso la clinica,„ Collins abbiamo detto.

Sorgente: Istituto di Wyss per Assistenza Tecnica Biologicamente Ispirata a Harvard