Extractul oprește stafilococulul fără a-i spori rezistența la medicamente

Oamenii de știință au descoperit că frunzele castanului european conțin ingrediente cu puterea de a dezarma bacteriile stafilococice periculoase fără a spori rezistența la medicamente.

extract

PLOS ONE publică studiul unui extract de frunze de castan, bogat în derivați de urenă și oleanenă, care blochează virulența și patogeneza Staphlococcus aureus fără rezistență detectabilă.

Utilizarea frunzelor de castan în remediile populare tradiționale a inspirat cercetarea, condusă de Cassandra Quave, etnobotanistă la Universitatea Emory.

„Am identificat o familie de compuși din această plantă care au un mecanism medicinal interesant”, spune Quave. "În loc să omoare stafilococul, acest extract botanic acționează prin îndepărtarea armelor stafilococului, închizând în esență capacitatea bacteriilor de a crea toxine care provoacă leziuni tisulare. Cu alte cuvinte, scoate dinții din mușcătura bacteriei".

Descoperirea deține potențial pentru noi modalități de tratare și prevenire a infecțiilor cu S. aureus rezistent la meticilină sau MRSA, fără a alimenta problema tot mai mare a agenților patogeni rezistenți la medicamente.

Bacteriile rezistente la antibiotice cauzează anual cel puțin două milioane de boli și 23.000 de decese în Statele Unite, potrivit Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor. Infecțiile cu SARM conduc la orice, de la iritații ușoare ale pielii până la decese. Tulpinile în evoluție ale acestei bacterii „super bug” reprezintă amenințări atât pentru pacienții din spital cu sistem imunitar compromis, cât și pentru tinerii sportivi sănătoși și pentru alții care sunt în contact fizic strâns.

„Am demonstrat în laborator că extractul nostru dezarmează chiar și tulpinile MRSA hiper-virulente capabile să provoace infecții grave la sportivii sănătoși”, spune Quave. "În același timp, extractul nu deranjează bacteriile normale și sănătoase de pe pielea umană. Totul este despre restabilirea echilibrului."

Quave, care cercetează interacțiunile dintre oameni și plante - o specialitate cunoscută sub numele de etnobotanică - se află la facultatea Centrului pentru Studiul Sănătății Umane și a Departamentului de Dermatologie al Școlii de Medicină Emory. A devenit interesată de etnobotanică ca studentă la Emory.

De ani de zile, ea și colegii ei au cercetat remediile tradiționale ale oamenilor din mediul rural din sudul Italiei și din alte părți ale Mediteranei. „Am simțit cu tărie că persoanele care au respins plantele de vindecare tradiționale ca medicamente, deoarece plantele nu ucid un agent patogen, nu au pus întrebările corecte”, spune ea. "Ce se întâmplă dacă aceste plante joacă un alt rol în combaterea unei boli?"

Sute de interviuri de teren au ghidat-o spre castanul european, Castanea sativa. „Localnicii și vindecătorii ne-au spus în mod repetat cum ar face un ceai din frunzele castanului și își vor spăla pielea cu el pentru a trata infecțiile și inflamațiile pielii”, spune Quave.

Pentru studiul actual, Quave a făcut echipă cu Alexander Horswill, un microbiolog de la Universitatea din Iowa, al cărui laborator se concentrează pe crearea de instrumente pentru utilizarea în descoperirea medicamentelor, cum ar fi tulpinile de stafilococ strălucitor în întuneric.

Cercetătorii au umplut frunzele de castan în solvenți pentru a-și extrage ingredientele chimice. „Separați amestecul complex de substanțe chimice găsite în extract în loturi mai mici, cu mai puține ingrediente chimice, testați rezultatele și continuați să perfecționați ingredientele care sunt cele mai active”, explică Quave. "Este un proces metodic și durează multe ore la bancă. Studenții Emory au făcut o mare parte din muncă pentru a câștiga experiență în tehnicile de separare chimică".

Lucrarea a produs un extract de 94 de substanțe chimice, dintre care compușii pe bază de ursen și oleanen sunt cei mai activi.

Testele au arătat că acest extract inhibă capacitatea bacteriilor stafilococice de a comunica între ele, un proces cunoscut sub numele de cvorum sensing. MRSA folosește acest sistem de semnalizare a cvorumului pentru a produce toxine și a-și crește virulența.

„Am reușit să trasăm căile din laborator, arătând modul în care extractul nostru botanic blochează detectarea cvorumului și oprește în totalitate producția de toxine”, spune Quave. "Multe companii farmaceutice lucrează la dezvoltarea anticorpilor monoclonali care vizează doar o toxină. Acest lucru este mai interesant, deoarece am arătat că, cu acest extract, putem opri o întreagă cascadă responsabilă pentru producerea unei varietăți de toxine diferite."

O singură doză de extract, la 50 micrograme, a eliminat leziunile cutanate ale MRSA la șoarecii de laborator, stopând deteriorarea țesuturilor și afectarea celulelor roșii din sânge. Extractul nu își pierde activitatea sau devine rezistent, chiar și după două săptămâni de expunere repetată. Și testele pe celulele pielii umane într-un vas de laborator au arătat că extractul botanic nu dăunează celulelor pielii sau microflorei normale a pielii.

Biroul de transfer tehnologic Emory a depus un brevet pentru descoperirea proprietăților unice ale extractului botanic. Cercetătorii fac teste suplimentare pe componentele individuale ale extractului pentru a determina dacă funcționează cel mai bine în combinație sau singure.

„Acum avem un amestec care funcționează”, spune Quave. Scopul nostru este sa il rafinam in continuare intr-un compus mai simplu care ar fi eligibil pentru considerarea FDA ca agent terapeutic.

Utilizările potențiale includ un spray preventiv pentru tampoane de fotbal sau alte echipamente sportive; acoperiri preventive pentru dispozitive și produse medicale, cum ar fi tampoane care oferă medii favorabile pentru creșterea MRSA; și ca tratament pentru infecțiile cu MRSA, poate în combinație cu antibiotice.

„Este ușor să respingi remediile tradiționale ca povești ale soțiilor vechi, doar pentru că nu atacă și nu omoară agenții patogeni”, spune Quave. "Dar există multe alte modalități de a ajuta la vindecarea infecțiilor și trebuie să ne concentrăm asupra lor în era bacteriilor rezistente la medicamente".