Os cientistas descobrem estratégias fáceis para impedir efeitos secundários prejudiciais de respostas dos antibióticos

Uma equipe dos cientistas no instituto de Wyss para a engenharia biològica inspirada na Universidade de Harvard descobriu porque o tratamento a longo prazo com muitos antibióticos comuns pode causar o lado prejudicial efeito-e descobriram duas estratégias fáceis que poderiam ajudar a impedir estas respostas perigosas. Relataram os resultados na introdução do 3 de julho da medicina Translational da ciência.

“Os níveis clínicos de antibióticos podem causar o esforço oxidativo que pode conduzir para danificar ao ADN, às proteínas e aos lipidos em pilhas humanas, mas este efeito pode ser aliviado por antioxidantes,” disse Jim Collins, o Ph.D., que conduziu o estudo. Collins, um pioneiro da biologia sintética e o membro da faculdade do núcleo no instituto de Wyss, são igualmente o professor de William F. Warren Distinto na universidade de Boston, onde conduz o centro da biologia sintética.

Os doutores prescrevem frequentemente antibióticos livremente, pensando que prejudicam as bactérias ao deixar o tecido humano incólumne. Mas ao longo dos anos os relatórios empilharam acima sobre os efeitos secundários ocasionais de vários antibióticos, incluindo o tendonitis, os problemas da interno-orelha e a perda da audição, a diarreia, função danificada do rim, e outros problemas.

Collins suspeitou que estes efeitos secundários ocorreram quando os antibióticos provocaram o esforço oxidativo - uma circunstância em que as pilhas produzem as moléculas quimicamente reactivas do oxigênio que danificam o ADN e as enzimas das bactérias, assim como a membrana que encerra a pilha.

A equipe de Collins tinha descoberto já que os antibióticos que matam as bactérias fazem assim provocando o esforço oxidativo nas bactérias. Quiseram saber se os antibióticos causaram efeitos secundários provocando o esforço oxidativo nas mitocôndria, a bactéria-como o organelle que fornece pilhas humanas com a energia.

Sameer Kalghatgi, Ph.D., um companheiro pos-doctoral anterior no laboratório de Collins que é agora cientista superior do plasma em tecnologias do EP em Akron, Ohio, e Catherine S. Spina, candidato do A M. D./Ph.D. na universidade de Boston e pesquisador no instituto de Wyss, testou primeiramente se níveis clínicos de três antibióticos -- ciprofloxacin, ampicilina, kanamycin -- cada esforço oxidativo da causa em pilhas humanas cultivadas. Encontraram que todas estas drogas eram seguras após seis horas do tratamento, mas um tratamento mais a longo prazo de aproximadamente quatro dias fez com que as mitocôndria funcionassem mal.

Kalghatgi e Spina fizeram então uma série de testes bioquímicos, que mostraram que os mesmos três antibióticos danificaram o ADN, as proteínas e os lipidos de pilhas humanas cultivadas - exactamente o que se esperaria do esforço oxidativo.

Os resultados significam que os “doutores devem somente prescrever antibióticos quando são chamados para, e os pacientes devem somente pedir antibióticos quando têm uma infecção bacteriana séria,” Collins disseram.

A equipe igualmente tratou ratos com os mesmos três antibióticos nas doses rato-feitas sob medida similares ao que os pacientes recebem na clínica. O tratamento a longo prazo com o cada um dos três antibióticos danificou os lipidos do animal e fez com que os níveis da glutatione, um dos antioxidantes naturais do corpo, caíssem - um outro sinal do esforço oxidativo.

Para fazer uma diferença na clínica, contudo, os cientistas ainda necessários uma maneira de impedir antibiótico-induziram o esforço oxidativo - ou uma maneira ao remediate ele enquanto estava ocorrendo. Encontraram ambos. Podiam impedir o esforço oxidativo usando um antibiótico bacteriostatic - um antibiótico tal como o tetracycline que para as bactérias da multiplicação mas não as mata. Poderiam igualmente facilitar o esforço oxidativo lavando moléculas quimicamente reactivas do oxigênio com um antioxidante aprovado pelo FDA chamado N-acetylcysteine, ou NAC, que é usado já para ajudar a tratar crianças com a fibrose cística.

Os resultados novos vêm logo a seguir outras a duas descobertas recentes no tratamento antibiótico do grupo de Collins - um relatório na exibição da natureza que os vírus no intestino que contaminam os genes do porto das bactérias que resistência confer antibiótica, e um outro relatório na exibição Translational da medicina da ciência que a prata pode impulsionar a eficácia de muitos antibióticos amplamente utilizados.

“Jim e sua equipe estão movendo-se na velocidade do relâmpago para a destravagem dos mistérios médicos que estão na maneira de tratamento antibiótico seguro e eficaz,” disseram Don Ingber, M.D., Ph.D., director fundando do instituto de Wyss. Os “doutores souberam por anos que os antibióticos causam ocasionalmente efeitos secundários sérios, e os resultados novos de Jim oferecem não uma mas dois estratégias novas de excitação que poderiam endereçar este problema de saúde público longo-negligenciado.”

Em seguida, Collins planeia mais estudos animais dar certo as melhores maneiras ao esforço oxidativo do remediate. Mas desde ambos os antibióticos e NAC bacteriostatic são já aprovados pelo FDA, os doutores puderam usar esta estratégia logo.

“Nós estamos interessados em ver se este poderia ser movido para a clínica,” Collins dissemos.