Wyniki badań: Torfowiska jako źródło substancji przeciwbakteryjnych w leczenia gruźlicy
Analiza grzybów zebranych na torfowiskach wykazała obecność gatunków produkujących substancje toksyczne dla bakterii wywołującej gruźlicę u ludzi – Mycobacterium tuberculosis. Wyniki badania, opublikowane 3 grudnia 2024 roku w czasopiśmie PLOS Biology przez Nehę Malhotrę z National Institutes of Health (USA) i jej zespół, sugerują, że jednym z obiecujących kierunków rozwoju nowych terapii może być celowanie w procesy biologiczne bakterii odpowiedzialne za utrzymanie poziomu związków zwanych tiolami.
Gruźlica jako globalny problem zdrowotny
Gruźlica, pomimo że jest chorobą zapobiegawczą i uleczalną, co roku dotyka miliony osób na całym świecie, powodując ponad milion zgonów rocznie. Leczenie wymaga stosowania antybiotyków przez wiele miesięcy, co stanowi duże wyzwanie zarówno dla pacjentów, jak i systemów ochrony zdrowia. Dlatego pilnie potrzebne są nowe terapie, które mogłyby skrócić czas leczenia.
Torfowiska jako źródło nowych substancji aktywnych
Zespół Malhotry skierował swoją uwagę na torfowiska porośnięte torfowcem (Sphagnum), będące siedliskiem licznych gatunków bakterii z rodzaju Mycobacterium. W tych środowiskach grzyby konkurują z bakteriami o zasoby w warunkach przypominających zmiany patologiczne w płucach pacjentów z gruźlicą – środowisku kwaśnym, ubogim w składniki odżywcze i niedotlenionym.
W laboratorium naukowcy hodowali bakterie Mycobacterium tuberculosis w obecności około 1500 gatunków grzybów zebranych z torfowisk w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych. Pięć gatunków grzybów wykazało toksyczny wpływ na bakterie. W dalszych badaniach laboratoryjnych zidentyfikowano trzy substancje odpowiedzialne za ten efekt: patulinę, citryninę oraz nidulalinę A.
Mechanizm działania i znaczenie odkrycia
Substancje te zakłócały poziomy tioli w bakteriach – związków niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania i przeżycia komórek
Mycobacterium tuberculosis. Tiolowe związki odgrywają kluczową rolę w procesach molekularnych, które pomagają komórkom bakteryjnym radzić sobie z niekorzystnymi warunkami środowiskowymi.
Chociaż te trzy związki prawdopodobnie nie znajdą bezpośredniego zastosowania jako leki, badanie dostarcza cennych informacji na temat strategii rozwoju nowych terapii. Celowanie w procesy biologiczne odpowiedzialne za utrzymanie poziomu tioli w bakteriach gruźlicy może stanowić podstawę skrócenia czasu leczenia choroby.
Autorzy podkreślają, że badane grzyby z torfowisk, konkurujące z mykobakteriami w trudnych warunkach środowiskowych, wykorzystują różnorodne mechanizmy chemiczne do zakłócania funkcji komórek bakteryjnych. Środowisko torfowisk, przypominające zmiany gruźlicze, może być źródłem nowych odkryć w zakresie biologii mykobakterii i strategii terapeutycznych.
Podsumowując, badanie to wskazuje na potencjał wykorzystania procesów biologicznych grzybów torfowiskowych do opracowania nowych, bardziej skutecznych i krótszych terapii gruźlicy. Wspiera również ideę poszukiwania nowych leków w niszowych i ekstremalnych środowiskach, które mogą dostarczać unikalnych rozwiązań w walce z globalnymi problemami zdrowotnymi.
Źródło: PLOS Biology
