Biomimicry módszer működés közben

Nagy Regina
2021. február 15.
6 perc

Természetes biofilm gátló összetevők, avagy antibiotikum hatást támogató vegyületek

A mai orvoslás egyik jelentős problémája a túlzott mértékű antibiotikum-használat, aminek negatív következménye számos baktériumtörzs antibiotikum-rezisztenciájának kialakulása. Egyre több kutatás foglalkozik azzal, hogyan lehetne az antibiotikumok hatásfokát növelni olyan természetes anyagokkal, melyek a baktériumok ellenállóságának kialakulását gátolják. A patogén törzsekben a mikrobák a quorum-sensing (QS) rendszer által kémiai kommunikációt hoznak létre egymás között, így kialakítva egy biofilmet, mely megalapozza a telep rezisztenciáját. A japán Otsuka Chemical Co kutatói kiderítették, hogy a fahéjban fellelhető néhány biomolekulának olyan gátló hatása van, mely képes a biofilm szerkezetét károsítani, ezáltal növelve az antibiotikum hatékonyságát, miközben visszaszorítja a fertőző törzseket. Kutatásaik szerint a tüdőt károsító cisztás fibrózist kialakító baktériumokkal szemben kifejezetten hatékonynak bizonyulhat e bio-inspirált módszer.

Ethnobotanikus állatok

Talán a leghíresebb példa a növénygyűjtő- és felhasználó állatokra a csimpánz. A Tanzániai Nemzeti Parkban élő csimpánzok esetén gyakran látni, hogy leveleket szednek le különböző növényekről és tudatosan használják fel azokat. Ilyen eset, mikor az Aspilia levelet a szájukban összegörgetik és úgy tesznek, mint az emberek, mikor gyógyszeres tablettát szopogatnak, mielőtt lenyelnék egészben (rágásra alkalmatlan a levél annak kellemetlen íze miatt). A kutatók felfedezték, hogy a levél olyan erőteljes antibiotikumot tartalmaz (thiarubin A), amely hatékonyan küzdi le a patogén baktériumokat és gombákat a szervezetben, továbbá megtisztítja a parazitáktól a bélrendszert, ezért az ott élő emberek is előszeretettel alkalmazzák. Megfigyelték a tudósok, hogy a csimpánzok főként a nap legelső táplálékaként fogyasztják, mint az emberek a kávét vagy a teát, így egyfajta stimuláns hatás is valószínűsíthető. Egy másik érdekesség, hogy a keserűlevél (Vernonia amygdalina) is a csimpánzok által alkalmazott orvosság, ami igazoltan a paraziták és a gyomorfájdalmak leküzdésére alkalmas és népszerű volt az őshonos törzsek körében is.

Kiütéssel győz a vörös hínár a malária ellen?!

Évente több, mint 1 millió emberi áldozatot számlál a malária, amit a Plasmodium falciparum parazitafaj okoz. Súlyos problémát jelent, hogy az élősködő már ellenállóvá vált az eddig alkalmazott maláriaellenes vegyületekre, napjainkra rezisztenciát alakított ki a leghatékonyabb gyógyszer-hatóanyagra az Artemisininre (mely az egynyári üröm gyógynövény egyik hatóanyaga összetevője) is. Égető kihívást jelent ennek a kórnak a kezelése, hiszen az emberiség felénél nagy a kockázat a betegség kialakulására. A legújabb kutatások eredményei azt bizonyítják, hogy a Fijiani vörös hínár egy olyan szerves vegyületet termel (bromofikolid A, bromophycolide A) amely gombaellenes szer, de képes a parazita anyagcseréjét is gátolni. A tudósok próbálták megfejteni, hogy a bromofikolid A kémiai szerkezetében melyik funkciós csoport játszik kulcsfontosságú szerepet. A hatásmechanizmus valószínűleg úgy működik, hogy a rajta levő két funkciós csoport megakadályozza a parazitát, hogy kötést tudjon létesíteni a hemoglobinnal, ezáltal oxigénhordozó képessége nem korlátozódik. Tehát a bromofikolid A új potenciális maláriaellenes szerként való alkalmazása egy hatékonyabb, de kíméletesebb módszerként szolgálhat e halálos kór kezelésében.

A rémisztő töklámpás nemcsak szellemek ellen

Ugye mindenkinek ismerős az a történet, hogy Halloweenkor a kifaragott töklámpás elijeszti a gonosz szellemeket és goblinokat? A legújabb kutatásokból kiviláglik, hogy nem csak a szellemeket, de bizonyos mikrobákat is képesek megrémiszteni. A jelenkori orvoslás egy jelentős problémája, hogy számos baktérium vált ellenállóvá a sokszor nem átgondoltam alkalmazott antibiotikumokra. Világszerte számos kutatás folyik, hogy újabb és újabb természetes antibiotikus hatású vegyületet fedezzenek fel, s fejlesszék azt gyógyszerré. A Journal of Agricultural and Food Chemistry rangos folyóiratban publikált kutatási eredmények szerint a kutatók a tök héjából kivonatoltak egy olyan fehérjét, mely igencsak erős antimikrobiális aktivitást mutatott Candida albicans esetében. A C. albicans felelős a hüvelyi gombás fertőzésekért, a csecsemőknél pelenkakiütést okoz, de számos más egészségügyi probléma hátterében is ez az organizmus áll. A tökhéj-extraktumnak nemcsak ebben az esetben, hanem néhány növényvédelmi problémáért felelős patogén gomba ellen is sikerült felvennie a harcot. Mindez alátámasztja, hogy a természet tárháza számos olyan fegyvert kínál számunkra, melynek felhasználása mind a humán gyógyászatban, mind pedig a mezőgazdasági termelésben jelentős előnyöket jelenthet, a feladat már csak természet mélyebb megismerésében áll!

Források

https://asknature.org/idea/biofilm-suppression-compounds/
https://asknature.org/strategy/self-medicating-with-plants/
https://asknature.org/strategy/skin-protects-from-fungal-pathogens/
https://asknature.org/strategy/compounds-disrupt-malaria-parasite/

Szerzők

Zubay Péter
okleveles ökológiai gazdálkodási mérnök
SZIE-KERTK Gyógy-és Aromanövények tanszék doktorandusz

Nagy Regina
Bio Membrane Technology Kft., biomérnök