Badacze z Oregon Health and Science University (OHSU), we współpracy z naukowcami z innych ośrodków naukowych opublikowali dwa nowe artykuły opisujące zdolność organizmów morskich, żyjących na dnie oceanu, do produkcji silnych leków. W obu publikacjach naukowcy skupiają się na mięczakach morskich – grupie zwierząt obejmującej ślimaki, mięczaki jadalne i kałamarnice oraz ich bakteryjnych towarzyszach.

Wiele gatunków zwierząt oceanicznych żyje w harmonii z bakteriami od miliardów lat. Bakterie te opracowały związki chemiczne, które mają wpływ na funkcjonowanie organizmu „gospodarza” i, bez skutków ubocznych, pomagają mu między innymi zwalczać choroby.

Aby dokładnie zbadać zdolność flory bakteryjnej mięczaków do produkcji interesujących, z medycznego punktu widzenia, związków, stworzono Philippine Mollusk Symbiont International Cooperative Biodiversity Group, zrzeszającą naukowców z różnych ośrodków naukowych. Jak sugeruje nazwa, grupa ta skupia się na mięczakach, szerokiej gromadzie bezkręgowców, z których wiele żyje w morzach. Kierownikiem przedsięwzięcia była dr Margo Haygood, mikrobiolog morski z OHSU. Oba artykuły są wynikiem pracy grupy, której przewodniczy dr Haygood.

Pierwsza z publikacji, która ukazała się w bieżącym wydaniu czasopisma Proceedings of the National Academy of Sciences, opisuje małże z rodziny świdrakowatych jako źródło nowego antybiotyku. Świdrakowate są nietypowymi małżami, które używają muszli w charakterze wiertełka. Umożliwia im ono rycie w drewnie i pozyskiwanie drzewnej celulozy jako substancji pokarmowej. Organizmy te wykorzystują bakterie do przetwarzania drewna – ubogie w białko i azot pożywienie konwertowane jest przez mikroorganizmy do odpowiedniego pokarmu, dzięki któremu świdrakowate mogą się odżywiać i żyć w trudnym środowisku.

Badania nad świdrakowatymi wykazały, że jeden ze szczepów ich bakterii symbiotycznych wydziela silny antybiotyk, który może stanowić obiecujący lek zwalczający ludzkie infekcje. “Oporność człowieka na antybiotyki jest w dzisiejszych czasach częstym problemem, dlatego tak ważny jest ten etap naszej pracy badawczej” mówi dr Haygood. „Antybiotyki pomagają ludziom w walce z chorobami nieustannie od 70 lat. Szerokie ich stosowanie sprawia, że stajemy się na nie coraz bardziej odporni. Szukanie nowych klas antybiotyków sprawia, że możemy dalej skutecznie walczyć z różnego typu chorobami. Bakterie żyjące w harmonii ze zwierzętami są ich obiecującym źródłem”. W trakcie badań nad mikroflorą świdrakowatych naukowcy odkryli, że produkuje ona dwa związki, które mają właściwości antybakteryjne i skutecznie hamują rozwój innych bakterii, w tym bakterii chorobotwórczych. Jednocześnie wpływają one na funkcjonowanie „gospodarza” wspomagając go.

Druga opublikowana w zbliżonym temacie praca ukazała się w czasopiśmie Chemistry and Biology i dotyczyła ślimaka stożkowego jako zaskakującego źródła nowych leków. Grupa badaczy nadzorowana przez naukowców z University of Utah i współpracująca z pracownikami naukowymi z OHSU oraz University of the Philippines brała udział w oddzielnych badaniach nad ślimakami stożkowymi występującymi w wodach otaczających Filipiny.

Ślimaki stożkowe to także mięczaki. W ostatnich latach nie przeprowadzano zbyt wielu badań w celu stwierdzenia, czy mikroflora bakteryjna z nimi związana może być przydatna do produkcji leków. Działo się tak, ponieważ ślimaki te posiadają bardzo wąską muszlę oraz potrafią się bronić przed niebezpieczeństwem wydzielając toksyczny jad. Ze względu na istnienie środków obronnych przyjęto, że bakterie żyjące na ślimaku stożkowym nie produkują dodatkowych substancji chemicznych, które mogłyby być zastosowane w lekach. Najnowsze doniesienia wskazują jednak na to, że poprzedni tok rozumowania nie był poprawny.

Eksperymenty przeprowadzone na bakteriach koegzystujących ze ślimakami stożkowymi wykazały, że produkują one neuroaktywne substancje chemiczne, czyli takie, które wpływają na funkcjonowanie neuronów w mózgu. Właściwości części z nich wydają się być obiecujące w leczeniu bólu.

“Mięczaki z zewnętrzną muszlą, takie jak ślimak stożkowy, były wcześniej pomijane przy poszukiwaniu nowych antybiotyków i innych leków”, tłumaczy dr Eric Schmidt, biochemik z University of Utah i pierwszy autor publikacji. „To odkrycie mówi nam, że te bezkręgowce produkują związki, które warto jest dokładnie przestudiować. Jest nadzieja, że badania te pozwolą uzyskać wartościową wiedzę, która pomoże nam zwalczać różnego typu choroby.”

Przeczytaj również:

Jeżowce i strzykwy w służbie młodości?!

Anna Byczkowska

Źródła:

http://www.medicalnewstoday.com/releases/255624.php

Sherif I. Elshahawia, Amaro E. Trindade-Silvab, Amro Hanorac, Andrew W. Hana, Malem S. Floresd, Vinicius Vizzonib, Carlos G. Schragob, Carlos A. Soaresb, Gisela P. Concepciond, Dan L. Distele, Eric W. Schmidtf, and Margo G. Haygood. Boronated tartrolon antibiotic produced by symbiotic cellulose-degrading bacteria in shipworm gills. (2013), Proceedings of the National Academy of Sciences; doi/10.1073/pnas.1213892110