Substanz, die tötet resistente Pilze isoliert von ant-mikrobiota

Antimikrobielle und antimykotische Widerstand, beschreiben die Fähigkeit von Bakterien und anderen Krankheitserregern zu widerstehen die Auswirkungen der Medikamente, die Sie einmal waren empfindlich ist, ist eine wichtige problem der öffentlichen Gesundheit weltweit. Eine Studie veröffentlichte kürzlich in der Zeitschrift „Nature Communications“ deutet darauf hin, dass die Lösung kann aus den winzigen Körpern von Insekten, oder genauer, von der mikrobiota, die Sie hosten.

Dieses innovative Hypothese wurde zuerst vorgeschlagen von brasilianischen und US-Forscher als Teil eines kollaborativen Projektes, das im Jahr 2014 mit Unterstützung von FAPESP und der US National Institutes of Health (NIH).

Die Idee wurde zum isolieren von Bakterien, die Leben in Symbiose mit leafcutting Ameisen der Gattung Atta und suchen nach natürlichen verbindungen, die mit dem Potenzial für neue Medikamente.

Durch diese Strategie verfolgen, ein Forschungs-Gruppe unter der Leitung von Monica Tallarico Pupo, Professor für Medizinische Chemie an der Universität São Paulo Ribeirão Preto Schule von Pharmazeutischen Wissenschaften (FCFRP-USP), und Jon Clardy, Professor für Biologische Chemie und Molekulare Pharmakologie an der Harvard Medical School in den USA, vor cyphomycin, die, wenn Sie in vitro und in vivo, wurde gezeigt, dass in der Lage sein, zu töten Pilze, die Krankheiten verursachen bei Menschen und sind resistent gegen derzeit verfügbare Medikamente.

„Es war eine aufregende Entdeckung, weil es bestätigt unsere Hypothese, dass das Insekt mikrobiota ist eine vielversprechende Quelle für die Isolierung von verbindungen, die antibakterielle und antimykotische Aktivität. Natürlich, es ist zu früh, um zu wissen, ob cyphomycin wird zu einer Droge, aber wir haben ausreichende Fortschritte, ein patent zu beantragen,“ Pupo gesagt Agência FAPESP.

Viele Antibiotika, fügte Sie hinzu, stammen aus verbindungen, produziert durch Bakterien im Boden gefunden. Die meisten dieser Bakterien gehören zu der Gattung Streptomyces. Die Forscher beschlossen zu untersuchen, die gleiche Gruppe von filamentösen Bakterien in Insekten-Körper. Ihre Hypothese war, dass, wenn die Bakterien helfen, Insekten zu verteidigen gegen Krankheitserreger, Sie könnte die gleiche Rolle spielen bei den Menschen.

„Der Boden wurde gründlich erforscht, die zum Zeitpunkt der ersten Antibiotika entdeckt wurden und produziert werden,“ Pupo sagte. „Wir wollten eine neue ökologische Nische. Wir dargelegt, um zu bestätigen, ob evolutionäre Druck die Bakterien gehostet von Insekten noch effektiver vor Krankheitserregern.“

Breite Stichprobe

Exemplare wurden durch Mitarbeiter aus den USA, Costa Rica und Panama. Neben leafcutting Ameisen der Tribus Attini, Schmetterlinge, Wespen, Bienen und Motten enthalten waren, für insgesamt 1.400 Insekten.

„In Brasilien, mehr als 300 Ameisen Kolonien gesammelt wurden, in der Cerrado-Region [brasilianischen savanna], Atlantischen Regenwald und Amazonas biomes. Cyphomycin wurde isoliert, in ein Exemplar der Gattung Cyphomyrmex gesammelt auf der Universität São Paulo Ribeirão Preto-campus,“ Pupo sagte.

Nachdem die Insekten wurden gesammelt, die Bakterien in Ihre Körper wurden isoliert, gereinigt und in der Labor-und in vitro getestet gegen Mikroorganismen, die als Krankheitserreger beim Menschen. Die Art erwies sich als am effektivsten gegen diese Erreger wurden ausgewählt, für die metabolom-Analyse — zur Charakterisierung der Stoffwechselprodukte, die Sie produzieren, und identifizieren Sie die aktivsten dieser — und für phylogenetische Studien, in denen gen-Sequenzierung zeigten, bis zu welchem Ausmaß die Insekten assoziierte Bakterien ähnelte die Stämme von Streptomyces , die Leben im Boden.

„Wir kombinierte Chemie-und Flüssigchromatographie gekoppelt mit der Massenspektrometrie Profil der verbindungen, hergestellt durch das Insekt mikrobiota. Das Ziel war die Identifizierung der Streptomyces – Stämme, produzieren eine unverwechselbare Chemie — in anderen Worten, die verbindungen ganz Verschieden von denen, synthetisiert durch Bodenbakterien. Auf diese Weise erhöhen wir die Wahrscheinlichkeit, eine wirklich innovative Molekül“ Pupo erklärt.

Die verbindungen, die gezeigt werden, am effektivsten durch diese rigorosen Methoden wurden erneut getestet, in vitro und in Mäusen, die gegen Krankheitserreger resistent gegen die Medikamente, die in der klinischen Praxis.

Nach Pupo, cyphomycin war nicht wirksam gegen die Bakterien, aber die Fähigkeit bewiesen, sich mit der Bekämpfung der Infektion durch Aspergillus fumigatus, der Pilz am häufigsten finden Sie sich im Krankenhaus erworbene Infektionen und die Ursache der Aspergillose, eine Erkrankung mit einer zurechenbaren Sterblichkeit so hoch wie 85% auch nach antimykotische Behandlung.

Bei der Verabreichung an Labortiere, cyphomycin auch bekämpft Infektionen durch Candida glabrata und C. auris, Pilze, die candidiasis verursachen bei Menschen und werden resistent gegen bestehende Medikamente.

„Cyphomycin war nicht die erste Substanz mit antimikrobieller Wirkung identifiziert, die in unserem Projekt, aber keine andere angezeigt, dieses Niveau der Tätigkeit,“ Pupo sagte.

Der Teil der Studie, entwickelte das Chemische Profil der bakteriellen Substanzen wurde durchgeführt, während der Doktorarbeit von Enrique Humberto Ortega Dominguez mit FAPESP, die Unterstützung und Betreuung von Pupo im FCFRP-USP. Während ein post-doc-Forschungs-Praktikum an der Universität von Wisconsin-Madison in den USA, mit Aufsicht von Tim Bugni und ein Stipendium von FAPESP, Dominguez Schwerpunkt auf metabolischen Studien und isoliert cyphomycin finalisieren seiner strukturellen Bestimmung nach seiner Rückkehr nach Brasilien. Versuche mit Mäusen durchgeführt von David Anden und seiner Gruppe an der UW-Madison.

Weilan Gomes da Paixão Melo, ein Postdoktorand mit einem Stipendium von FAPESP, nahm an der Insektensammlung und in Mikroorganismen Isolierung und Identifizierung. Sie auch durchgeführt phylogenetische Studien während ein Forschung Praktikum bei Cameron Currie ‚ s Labor an der UW-Madison.