i microbi Insetto-sopportati superano i batteri del terreno nella fermata degli agenti patogeni resistenti agli antibiotici pericolosi sicuri

La medicina è stata trasformata nello XX secolo tramite la scoperta e lo sviluppo degli antibiotici, la vasta maggioranza di cui è venuto da una sorgente: batteri del terreno.

Ma sembriamo spillare quell'offerta. La resistenza dagli agenti patogeni malattia-causanti agli antibiotici attuali sta aumentando, mettendo in pericolo milioni di vite e sta costando miliardi di dollari. Le nuove indagini dei batteri del terreno tendono a risultare i vecchi prodotti chimici. E poche ditte farmaceutiche stanno sviluppando le nuove droghe antibiotiche.

Ma la stessa classe di batteri che ci hanno dato molti dei nostri antibiotici, conosciuto come streptomiceti, fanno una casa non appena nel terreno ma da ogni parte di, includente sugli insetti. Cameron Currie, un'università di professore diWisconsin-Madison di batteriologia, ha indicato che alcuni di questi microbi insetto-associati forniscono ai loro host la protezione contro le infezioni, suggerenti che gli insetti ed i loro microbiomes potessero essere una nuova sorgente ricca degli antibiotici per uso nella medicina umana.

Così con un gruppo dei collaboratori, Currie ha precisato per verificare quell'idea, migliaia di periodi più. In una ricerca esauriente dei microbi da più di 1.400 insetti raccolti dai diversi ambienti attraverso il Nord ed il Sudamerica, il gruppo di Currie ha trovato che i microbi insetto-sopportati hanno superato spesso i batteri del terreno nella fermata degli alcuni degli agenti patogeni resistenti agli antibiotici più comuni e più pericolosi.

Nel loro lavoro, gli scienziati hanno scoperto un nuovo antibiotico da una formica d'agricoltura brasiliana, nominante lo cyphomycin. Cyphomycin era efficace nelle prove di laboratorio contro i funghi resistenti alla maggior parte degli altri antibiotici e le micosi combattute senza causare gli effetti secondari tossici in un mouse modellano. I ricercatori hanno presentato un brevetto basato sul cyphomycin a causa della sua efficacia in questi primi esami, installanti il gruppo per cominciare a fare il lavoro supplementare significativo richiesto prima che il cyphomycin potrebbe essere sviluppato in una nuova droga utilizzata nella clinica.

Lo studio è il più grande e più accurato valutare i microbi insetto-associati per attività antibiotica fin qui.

L'opera è stata pubblicata il 31 gennaio nelle comunicazioni della natura del giornale. Lo studio piombo dal dottorando Marc Chevrette del laboratorio di Currie con i collaboratori nel banco diUW-Madison della farmacia, la scuola di medicina di UW e la salute pubblica e parecchie altre istituzioni il Nord e nel Sudamerica.

Gli streptomiceti mutevoli circa 380 milione anni fa e da allora hanno diverso in molti stirpi, alcuni di cui più comunemente sono trovati in terreno o sono associati con gli insetti. Quella distanza evolutiva significa che i microbi insetto-associati si sono adattati ai loro propri contesti ambientali unici.

“Ne consegue che se guardate in un contesto evolutivo differente, trovate la nuova chimica,„ dice Chevrette.

Per esaminare una grande parte di diversità dell'insetto, il gruppo di Currie ha raccolto più di 2.500 specie attraverso tutti i gruppi importanti di insetti, compresi le mosche, formiche ed api, lepidotteri e farfalle, scarabei e più. Circa un terzo sono stati raccolti nei paesaggi tropicali ed in un altro terzo dai climi temperati, con il resto da Artide o da altre regioni.

“Potremmo raccogliere 400 insetti in alcuni giorni,„ dice Currie, di cui possedere la raccolta dell'assegnazione gli ha catturato in Hawai nell'inverno. Più della metà di quegli insetti harbored i giusti generi di batteri. In tutto, gli insetti hanno fornito a più di 10.000 microbi alla prova. Il gruppo ha isolato altri 7.000 sforzi dalle sorgenti dell'impianto o del terreno.

Poi sono venuto gli esperimenti -- molto loro.

“La potenza reale nel nostro studio è che lo abbiamo fatto 50.000 volte,„ dice Chevrette.

Quelle 50.000 prove hanno verificato la capacità di ogni microbo di inibire la crescita di 24 batteri differenti e dei funghi, molti di cui, come lo staphylococcus aureus meticillina-resistente, meglio conosciuto come MRSA, gravi minacce di posa alle sanità.

Una maggior percentuale di microbi insetto-associati poteva inibire la crescita di questi obiettivi batterici o fungosi dei microbi isolati da suolo o dalle piante.

Con professore di microbiologia medica David le Ande dalla scuola di medicina e dalla salute pubblica di UW, i ricercatori hanno verificato parecchio dozzina carichi di rottura di promessa del microbo a loro capacità di combattere le infezioni in mouse. Gli estratti da questi microbi efficacemente hanno ucciso sia gli agenti patogeni batterici che fungosi e pochi hanno dimostrato gli effetti secondari tossici.

Come proof of concept ulteriore, il gruppo ha lavorato con il banco del professor Tim Bugni della farmacia per depurare il cyphomycin e determinare la sua struttura chimica. Cyphomycin poteva trattare l'infezione in mouse dai albicans del candida, un agente patogeno fungoso opportunistico che infetta spesso la gente immunocompromised. Cyphomycin egualmente ha mostrato la bassa tossicità in mouse.

Dimostrando l'efficace atto antimicrobico e la bassa tossicità in mouse, i ricercatori hanno passato la prima barriera a sviluppare i nuovi antibiotici per uso clinico in esseri umani. Ma molte droghe di promessa vengono a mancare più ulteriormente avanti in via di sviluppo, che è perché è importante identificare gli antibiotici multipli del candidato nelle fasi iniziali.

Il gruppo di Currie non è sorpreso che i microbi insetto-associati sono una sorgente di promessa degli antibiotici novelli. Per uno, dicono, gli insetti possono contribuire a selezionare per gli antibiotici che non sono tossici agli animali. E perché molti insetti contano sugli antibiotici microbici per combattere gli agenti patogeni in evoluzione nel loro proprio ambiente, probabilmente hanno selezionato per gli antibiotici che possono sormontare i meccanismi comuni della resistenza.

“Gli insetti stanno facendo la prospezione noi,„ dice Currie.

Questo lavoro è stato supportato dagli istituti della sanità nazionali (concessioni U19 Al109673, U19 TW009872 e premio nazionale T32 GM008505 di servizio di ricerca) e dal National Science Foundation (concessione MCB-0702025).

Sorgente: https://news.wisc.edu/