Az új stratégia feltöri a Staph Bacterium "aranypáncélját", amely sebezhetővé teszi a kezelés szempontjából

A Journal Science folyóiratban közölt laboratóriumi tanulmányokban az anti-koleszterin gyógyszer gyengíti a Staph Aureust

feltöri

Los Angeles - 2008. február 14 - A kutatók kihasználták a „superbug” Staphylococcus aureus szerkezeti sérülékenységét, amely laboratóriumi kísérletek és egérvizsgálat során a baktériumot koleszterinellenes gyógyszerrel kezelte.

Ez követi a 2005-ös felfedezést, miszerint a pigment egy „arany páncélt” biztosít, amely lehetővé teszi a staféta számára az immunrendszer kibújását. A Science (Science Express) február 14-én közzétett cikk leírja a tanulmányt, amelyet a Cedars-Sinai Orvosi Központ, a Tajvani Nemzeti Tajvani Egyetem, az Illinois-i Urbana-Champaign Egyetem kutatói készítettek. Kaliforniai Egyetem, San Diego.

A gyógyszerrel végzett kezelés után - amely patkányokon végzett preklinikai vizsgálatok és két korai klinikai vizsgálat során koleszterin elleni gyógyszerként haladt elő - a staph baktériumok körülbelül 15-szer hajlamosabbak voltak hidrogén-peroxiddal történő megölésre, és négyszer kevésbé voltak képesek túlélni emberi vérben, Dr. Y. Liu, Ph.D., a cikk egyik első szerzője szerint.

Liu a staph aureus kutatására összpontosító laboratóriumot irányítja a Cedars-Sinai Immunobiológiai Kutatóintézetben. A szisztémás staph-fertőzés vizsgálatában a kutatók a gyógyszerrel kezelt laboratóriumi egerekben a baktériumok 50-szeres csökkenését állapították meg - mondta Liu, aki a Cedars-Sinai gyermekgyógyászati ​​adjunktusaként is szolgál.

A Staphylococcus aureus egy baktérium, amely minden harmadik ember bőrén és orrában virágzik. A fertőzések széles skáláját okozhatja, a kisebb bőrtályogoktól az életveszélyes szisztémás fertőzésekig. Gyakran szuperbugának számít, mert nagyon fertőző és adaptív, és egyes törzsek rendkívül ellenállóvá váltak az antibiotikumokkal szemben.

Ezek a gyógyszerrezisztens törzsek, az úgynevezett meticillin-rezisztens Staphylococcus aureus, vagy MRSA, több halálesetért felelősek, mint a HIV/AIDS az Egyesült Államokban, és egyre gyakrabban fordulnak elő olyan iskolákban és más közösségi létesítményekben, ahol az emberek szoros kapcsolatban vannak. Mivel kevés új, MRSA-harci potenciállal rendelkező antibiotikum jelenik meg a láthatáron, a tudósok alternatív megközelítéseket keresnek.

2005-ben Liu és más kutatók felfedezték, hogy egy pigment, amely a staph aureus sejteknek sárga-narancs színt ad - az „aureus” latinul az „arany” kifejezés - valójában megvédi az immunrendszer kulcssejtjeit. A neutrofilek és a makrofágok elpusztítják a baktériumok többségét, de a sztafiloxantin, a staph aureus pigment semlegesíti baktériumölő vegyületeiket.

„Kezdetben ez a szín és a pigment érdekelt bennünket, amely karotinoid pigment, hasonló a paradicsomban, sárgarépában és élénk színű zöldségekben található betakarotinhoz. Az étrendben és a vitamintablettákban lévő karotinoidokról úgy gondolják, hogy antioxidáns tulajdonságokkal rendelkeznek, vagyis segíthetnek megvédeni az emberi sejteket az oxigén felhasználása során felszabaduló káros anyagoktól. Kíváncsi voltunk, vajon ez a karotinoid pigment megvédheti-e a staph aureust a neutrofilektől és az immunrendszer makrofágjaitól ”- mondta Liu, a Journal of Experimental Medicine 2005-ben megjelent cikkének első szerzője.

Abban az időben az UCSD vezető tudományos munkatársa volt, Victor Nizet, a gyermekgyógyászat és gyógyszerészet professzorával, aki szintén részt vett az új tanulmányban. Az eredeti „aranypáncélos” tanulmány közzététele után, amely nemzetközi figyelmet kapott, Liu-val és Nizet-vel Eric Oldfield, Ph.D., az Illinoisi Egyetem kémiai és biofizikai professzora vette fel a kapcsolatot, és felvette Andrew Wang-ot. és más tajvani szakemberek segítenek a pigmenttermelő enzim kristályszerkezetének tanulmányozásában.

"Rámutatott, hogy az a biokémiai út, amely lehetővé teszi a staph aureus számára a pigment előállítását, a korai szakaszban nagyon hasonlít a koleszterint előállító útvonalra" - mondta Liu. "Ha összehasonlítja a két utat, akkor azt látja, hogy a staph aureus pigment előállításához szükséges egyik kezdeti enzim nagyon hasonlít a koleszterin pigment enziméhez."

A kutatók azt tapasztalták, hogy nemcsak a kezdeti lépések voltak hasonlóak, hanem a koleszterint termelő enzim aktivitásának blokkolására tervezett gyógyszer is képes megkötni és megszakítani a stafiloxantin-rokon enzimet. Arany színű pigmentjétől megfosztva a staph aureus nyitottá vált az immunrendszer sejtjeinek és a baktériumölő vegyi anyagok, például a hidrogén-peroxid támadására.

Az első tanulmány közzétételének időpontjáról a Nemzeti Kutatási Tanács (NRC), elismerve az antibiotikumok korlátait, workshopokat tartott a virulens bakteriális fertőzések kezelésének jövőbeli megközelítéseiről. Részben az ebben a vizsgálatban elismert potenciál alapján az NRC további vizsgálatokat ösztönzött a bakteriális virulencia faktorok specifikus semlegesítésére annak érdekében, hogy a patogén baktériumokat hajlamossá tegyék a veleszületett immunrendszer-clearance-re.

"Legfrissebb munkánk az NRC ajánlásainak folytatása, szinte pontról pontra" - mondta Liu. "A különböző területeken jártas tudósok csoportjának együttműködése miatt sikerült azonosítani a kórokozó hatástalanításának és fogékonyabbá tételének újszerű módját."