os micróbios Insecto-carregados outperform as bactérias do solo em parar determinados micróbios patogénicos resistentes aos antibióticos perigosos

A medicina foi transformada no século XX pela descoberta e pela revelação dos antibióticos, grande maioria de que veio de uma fonte: bactérias do solo.

Mas nós parecemos ter batido para fora essa fonte. A resistência pelos micróbios patogénicos decausa aos antibióticos existentes está aumentando, está pondo em perigo milhões de vidas e está custando biliões de dólares. As avaliações novas das bactérias do solo tendem a girar acima dos produtos químicos velhos. E poucas companhias farmacéuticas estão desenvolvendo drogas antibióticas novas.

Mas a mesma classe de bactérias que nos deram muitos de nossos antibióticos, sabido como os Streptomyces, fazem uma HOME não apenas no solo mas all over, incluindo em insectos. Cameron Currie, uma universidade do professor de Wisconsin-Madison do bacteriologia, mostrou que alguns destes micróbios insecto-associados fornecem seus anfitriões a protecção contra as infecções, sugerindo que os insectos e seus microbiomes pudessem ser uma fonte nova rica de antibióticos para o uso na medicina humana.

Assim com uma equipe dos colaboradores, Currie exps para testar sobre essa ideia, milhares de épocas. Em uma busca exaustiva dos micróbios de mais de 1.400 insectos recolhidos dos ambientes diversos através do norte e da Ámérica do Sul, a equipe de Currie encontrou que os micróbios insecto-carregados outperformed frequentemente as bactérias do solo em parar alguns dos micróbios patogénicos resistentes aos antibióticos os mais comuns e os mais perigosos.

Em seu trabalho, os cientistas descobriram um antibiótico novo de uma formiga decultivo brasileira, nomeando o cyphomycin. Cyphomycin era eficaz em testes de laboratório contra os fungos resistentes à maioria outros de antibióticos e as infecções fungosas combatidas sem causar efeitos secundários tóxicos em um rato modelam. Os pesquisadores submeteram uma patente baseada no cyphomycin devido a sua eficácia nestes os testes adiantados, estabelecendo a equipe para começar a fazer o trabalho adicional significativo exigido antes que o cyphomycin poderia ser desenvolvido em uma droga nova usada na clínica.

O estudo é o maior e o mais completo para avaliar até agora micróbios insecto-associados para a actividade antibiótica.

O trabalho foi publicado o 31 de janeiro nas comunicações da natureza do jornal. O estudo foi conduzido pelo aluno diplomado Marc Chevrette do laboratório de Currie com os colaboradores na escola de UW-Madison da farmácia, a Faculdade de Medicina de UW e a saúde pública e diversas outras instituições no norte e na Ámérica do Sul.

Os Streptomyces evoluídos aproximadamente 380 milhão anos há e têm divergido desde em muitas linhagens, algumas de que mais comumente são encontrados no solo ou associados com os insectos. Essa distância evolucionária significa que os micróbios insecto-associados se adaptaram a seus próprios contextos ambientais originais.

“Segue que se você olha em um contexto evolucionário diferente, você encontra a química nova,” diz Chevrette.

Para examinar uma grande parcela de diversidade do insecto, a equipe de Currie recolheu mais de 2.500 espécies através de todos os grupos principais de insectos, incluindo moscas, formigas e abelhas, traças e borboletas, besouros e mais. Sobre um terço foram recolhidos em paisagens tropicais, e em um outro terço dos climas temperados, com o restante do árctico ou das outras regiões.

“Nós poderíamos recolher 400 insectos em alguns dias,” diz Currie, cujo possuir a coleta da atribuição lhe tomou a Havaí no inverno. Mais do que a metade daqueles insectos abrigaram os tipos direitos das bactérias. Em tudo, os insectos forneceram mais de 10.000 micróbios ao teste. A equipe isolou outras 7.000 tensões das fontes do solo ou da planta.

Vieram então as experiências -- muito elas.

“A potência real em nosso estudo é que nós o fizemos 50.000 vezes,” diz Chevrette.

Aquelas 50.000 experimentações testaram a capacidade de cada micróbio para inibir o crescimento de 24 bactérias diferentes e de fungos, muitas de que, como o estafilococo meticilina-resistente - áureo, melhor - conhecido como MRSA, ameaças graves da pose à saúde humana.

Uma proporção maior de micróbios insecto-associados podia inibir o crescimento destes alvos bacterianos ou fungosos do que eram os micróbios isolados do solo ou das plantas.

Com o professor da microbiologia médica David Andes da Faculdade de Medicina de UW e da saúde pública, os pesquisadores testaram diverso dúzia tensões prometedoras do micróbio para que sua capacidade lute infecções nos ratos. Os extractos destes micróbios mataram eficazmente os micróbios patogénicos bacterianos e fungosos, e poucos demonstraram efeitos secundários tóxicos.

Como uma prova de conceito mais adicional, a equipe trabalhou com a escola do professor Tim Bugni da farmácia para refinar o cyphomycin e determinar sua estrutura química. Cyphomycin podia tratar a infecção nos ratos por albicans da candida, um micróbio patogénico fungoso oportunista que contaminasse frequentemente povos immunocompromised. Cyphomycin igualmente mostrou a baixa toxicidade nos ratos.

Demonstrando a acção antimicrobial eficaz e a baixa toxicidade nos ratos, os pesquisadores passaram a primeira barreira a desenvolver antibióticos novos para o uso clínico nos seres humanos. Mas muitas drogas prometedoras falham mais avante durante o processo de desenvolvimento, que é porque é importante identificar antibióticos múltiplos do candidato nas fases iniciais.

A equipe de Currie não é surpreendida que os micróbios insecto-associados são uma fonte prometedora de antibióticos novos. Para um, dizem, os insectos podem ajudar a seleccionar para os antibióticos que não são tóxicos aos animais. E porque muitos insectos confiam em antibióticos microbianos para combater os micróbios patogénicos cambiantes em seu próprio ambiente, seleccionaram provavelmente para os antibióticos que podem superar mecanismos comuns da resistência.

“Os insectos estão fazendo a sondagem para nós,” diz Currie.

Este trabalho foi apoiado pelos institutos de saúde nacionais (concessões U19 Al109673, U19 TW009872, e concessão nacional T32 GM008505 do serviço de pesquisa) e pelo National Science Foundation (concessão MCB-0702025).

Source: https://news.wisc.edu/