science >> Wetenschap >  >> Biologie

10 vreemdste bronnen voor antibiotica

Bronnen voor antibiotica zijn te vinden op een aantal zeer vreemde plaatsen. Afbeeldingsbron/Photodisc/Getty Images

Veel van de medicijnen waar we tegenwoordig van afhankelijk zijn, zijn ontdekt op een aantal duidelijk smerige plaatsen. Die traditie gaat terug tot 1928, toen Alexander Fleming het allereerste antibioticum ontdekte, penicilline ; bacteriedodende schimmel groeide in een open petrischaaltje dat per ongeluk aan de lucht was blootgesteld.

Een ander nu belangrijk antibioticum, vancomycine , werd voor het eerst ontdekt in 1952 toen een missionaris in Borneo een monster van aarde uit de jungle naar een vriend stuurde, die toevallig een organisch chemicus was bij farmaceutische gigant Eli Lilly [bron:Levine]. Cefalosporines , een andere belangrijke klasse van antibacteriële geneesmiddelen, werden voor het eerst gevonden in 1948 in een Sardijns riool [bron:Tirrell].

En je stelde je wetenschappers voor in witte jassen omringd door glimmende apparatuur, Rechtsaf?

De zoektocht naar nieuwe antibiotica heeft extra urgentie gekregen, vanwege de waarschuwingen van gezondheidsexperts dat nieuwe bacteriestammen in toenemende mate resistent zijn tegen onze beproefde medicijnen. Volgens de Centers for Disease Control and Prevention, elk jaar raken ten minste 2 miljoen mensen in de VS besmet met resistente insecten, en minstens 23, 000 van hen sterven als gevolg.

Dat is waarom wetenschappers, in hun uitputtende poging om vervangende medicijnen te vinden, zoeken op plaatsen die je niet zou vermoeden - van zeebodemmodder tot insectenhersenen. Hier is een blik op 10 van de vreemdste bronnen voor antibiotica die onderzoekers de afgelopen jaren hebben ontdekt.

Inhoud
  1. Kakkerlak Hersenen
  2. Meerval slijm
  3. Alligator bloed
  4. oceaansediment
  5. Kikker Huid
  6. Panda's
  7. mieren
  8. Oude lcd-televisieschermen
  9. Marihuana
  10. Killer Cave-bacteriën

10:Kakkerlakkenhersenen

Stel je voor, verpletterde hersenen van deze walgelijke wezens kunnen worden gebruikt voor antibiotica. iStock/Thinkstock

Je zou kunnen denken dat kakkerlakken vervelende beestjes zijn, maar uiteindelijk kunnen ze je helpen beschermen tegen nog ergere ziektes. In een studie die in 2010 werd gepubliceerd, onderzoekers van de Universiteit van Nottingham in Groot-Brittannië meldden dat ze een extract van geplette kakkerlakken- en sprinkhanenhersenen hadden gebruikt om verschillende microben te doden, inclusief een stam van Escherichia coli (E. coli) bekend om het veroorzaken van bacteriële meningitis, een potentieel dodelijke herseninfectie, en methicilline-resistent Staphylococcus aureus (MRSA) [bron:Svalavitz].

De effectiviteit van het extract tegen MRSA was bijzonder goed nieuws, omdat de zogenaamde "superbug" resistent is tegen de meeste bestaande antibiotica. Volgens de co-auteur van de studie, Naveed Khan, hij en zijn collega's kwamen op het idee om de insecten te bestuderen omdat ze zich afvroegen hoe ze omgingen met alle bacteriën en parasieten die in hun gebruikelijke habitat van met rioolwater gevulde afvoeren werden aangetroffen [bron:Svalavitz].

9:Meervalslijm

Onderzoekers ontdekten dat meervalslijm zeer effectief was in het remmen van de groei van E coli . 4FR/Vetta/Getty Images

Als bodemvoeders die in de modder wroeten voor kleinere wezens om te eten, meervallen worden voortdurend blootgesteld aan allerlei ziekteverwekkende micro-organismen. Maar dat lijkt hen niet veel pijn te doen, die de nieuwsgierigheid van wetenschappers wekte. Eventueel, ze ontdekten dat de slijmerige meerval die slijm op hun huid afscheidt, hen beschermt tegen de insecten die ze in hun omgeving tegenkomen.

In een studie gepubliceerd in World Applied Sciences Journal in 2011, Indiase onderzoekers verzamelden epidermaal slijm van meervallen die waren gevangen in de kustregio Parangipettai van dat land, en testte het tegen 10 verschillende soorten ziekteverwekkende bacteriën en 10 verschillende schimmels. De onderzoekers ontdekten dat het slijm zeer effectief was in het remmen van de groei van verschillende microben die gevaarlijk zijn voor de mens, inclusief E coli en Klebsiella pneumoniae , die de longen aanvalt [bron:Anbuchezhian, et al.].

8:Alligatorbloed

Wetenschappers vroegen zich af hoe alligators zo snel herstelden van beten tijdens aanvallen. Het blijkt dat ze een krachtig immuunsysteem hebben. Zekering/Thinkstock

Veel mensen zijn bang voor alligators en met goede reden:hun tanden zijn scherp! wetenschappers, Hoewel, zijn geïnteresseerd in het krachtige immuunsysteem van de wezens, die hen helpen te herstellen van verwondingen die ze hebben opgelopen in territoriale gevechten met andere alligators. Ze zien alligators als een potentieel waardevolle bron van krachtige nieuwe antibiotica die kunnen worden gebruikt om infecties te bestrijden die verband houden met diabetische zweren en ernstige brandwonden, evenals superbugs.

In 2008, een onderzoek door onderzoekers van de McNeese State University en de Louisiana State University ontdekte dat eiwitten die uit de witte bloedcellen van alligators worden gehaald, in staat waren een breed scala aan bacteriën te doden die mensen bedreigen, inclusief de notoir resistente MRSA [bron:Marsh en Bernstein]. McNeese-onderzoekers proberen nu een bepaald alligatorbloedeiwit te repliceren dat naar verluidt hecht, klittenband, naar het oppervlak van een microbe en scheurt dan een gat in de buitenmuur om het te doden [bron:Giovinco].

7:Oceaansediment

Oceaansediment levert een micro-organisme op dat kan worden gebruikt om een ​​medicijn te maken om miltvuur te bestrijden. iStock/Thinkstock

Miltvuur, een microbe die ervoor kan zorgen dat een slachtoffer een fatale ophoping van vocht in de longen ontwikkelt, is iets waar we allemaal bang voor zijn, en met een goede reden. Toen een kwaadwillende in 2001 een aantal met miltvuur besmette brieven per post stuurde, 11 mensen werden opgenomen in het ziekenhuis, en vijf van hen stierven [bron:NIH].

En hoewel miltvuurinfecties kunnen worden behandeld met bestaande antibiotica zoals: ciprofloxacine , er is altijd de mogelijkheid dat terroristen een soort creëren die resistent is tegen die medicijnen. Dat is een van de redenen waarom onderzoekers van het Scripps Centre for Marine Biotechnology and Biomedicine, in samenwerking met Trius Therapeutics uit San Diego, waren enthousiast over de ontdekking van een nieuwe verbinding, antracimycine, dat de eerste tests een krachtige moordenaar van zowel miltvuur als MRSA bleken te zijn. antracimycine, gek genoeg, wordt geproduceerd door een micro-organisme dat de onderzoekers ontdekten op de loer in oceaansedimenten, vlak voor de kust van Santa Barbara, Californië [bron:Aguilera].

Misschien omdat het van zo'n onwaarschijnlijke plek komt, De chemische structuur van anthracimycine is heel anders dan bestaande antibiotica [bron:Redfern]. Dat kan het voor microben een stuk moeilijker maken om er resistent tegen te worden.

6:Kikkerhuid

Onderzoekers hebben meer dan 100 potentiële bacteriedodende stoffen geïdentificeerd uit 6, 000 kikkersoorten. Lawrie Williams/Lonely Planet Images/Getty Images

Ze zien er misschien wat komisch uit met die grote uitpuilende ogen en lange tongen, maar laat je niet misleiden door hun uiterlijk. kikkers, die al 300 miljoen jaar bestaan ​​en zelfs in vervuilde waterwegen lijken te gedijen, zijn ongelooflijk taai, veerkrachtige dieren. (Hoewel er een epidemie van sterfgevallen door schimmels is geweest.) Daarom zijn onderzoekers begonnen met het zoeken naar kikkerhuid - of liever, de chemicaliën die erop worden aangetroffen - als een potentiële bron van nieuwe antibiotica om mensen tegen ziekten te beschermen.

In 2010, onderzoekers van de United Arab Emirates University meldden op een bijeenkomst van de American Chemical Society dat na 6, 000 verschillende kikkersoorten, ze hadden meer dan 100 potentieel bacteriedodende stoffen geïdentificeerd die uiteindelijk als medicijnen zouden kunnen worden ontwikkeld. Het ontwikkelen van antibiotica uit chemicaliën op kikkerhuid is een lastige opgave, omdat sommige chemicaliën giftig kunnen zijn voor zowel menselijke cellen als bacteriën. De onderzoekers proberen dat probleem te omzeilen door de moleculaire structuur van de chemicaliën subtiel te veranderen om ze minder gevaarlijk te maken voor mensen. terwijl ze nog steeds hun bacteriedodende eigenschappen behouden [bron:BBC News].

5:Panda's

Deze schattige panda's hebben een krachtige antibiotische verbinding in hun bloed. Gelukkig kan het synthetisch worden gereproduceerd. iStock/Thinkstock

Met die grote, mollige lichamen en zwart-witte gezichten die een grote glimlach lijken te hebben geëtst, panda's lijken de belichaming van schattig en knuffelig. Maar onderzoekers van de Chinese landbouwuniversiteit in Nanjing, die het DNA van de bedreigde dieren bestudeerden, ontdekten dat hun bloed een krachtige antibiotische verbinding bevat, genaamd cathelicidine-AM , die hen helpt beschermen tegen bacteriën en schimmels.

De chemische stof is zo krachtig dat het bacteriën in minder dan een uur kan doden, ongeveer een zesde van de tijd dat de meest bekende antibiotica nodig zijn om het werk te doen. Onderzoekers proberen nu uit te zoeken hoe ze de chemische stof kunnen omzetten in een medicijn dat bij mensen zou werken. Gelukkig voor panda's, waarvan het aantal in het wild is gedaald tot naar schatting 1, 600, wetenschappers hoeven de stof niet echt uit pandabloed te halen. Ze kunnen een synthetische versie maken in het lab [bron:Roberts].

4:mieren

Britse onderzoekers hebben ontdekt dat mieren meerdere antibiotica produceren en gebruiken op een manier die vergelijkbaar is met artsen die multidrug-therapie gebruiken om mensen te behandelen. iStock/Thinkstock

Zuid-Amerikaanse bladsnijdermieren staan ​​vooral bekend om hun verbijsterende kracht, zoals blijkt uit hun vermogen om door het regenwoud te marcheren terwijl ze bladsecties dragen die twee keer zo groot zijn. Maar het is de kracht van de kleine wezens om microben te dwarsbomen die medicijnonderzoekers nog meer interesseren. Het heeft allemaal te maken met hoe de mieren hun voedsel bereiden door de bladeren ondergronds te transporteren, waar ze vergaan en een tuin van schimmel vormen die voedingsstoffen levert aan hun larven en koningin.

Om hun maaltijd te beschermen tegen ongewenste microben en parasieten, de mieren hebben een antibioticum-producerende bacterie op hun lichaam ontwikkeld. Britse onderzoekers hebben ontdekt dat de mieren meerdere antibiotica produceren en gebruiken, op een manier die vergelijkbaar is met artsen die multidrug-therapie gebruiken om infecties bij mensen te behandelen.

Een van de chemicaliën die door de mieren worden geproduceerd, is vergelijkbaar met een antischimmelmiddel dat al in de moderne geneeskunde wordt gebruikt. Maar onderzoekers hopen ook volledig nieuwe stoffen te ontdekken die nuttig kunnen zijn bij het bestrijden van ziekten bij de mens [bronnen:JIC, Wetenschap Dagelijks].

3:Oude lcd-televisieschermen

Het chemisch afval in LCD-sets kan worden omgezet in antimicrobiële reinigingsproducten. iStock/Thinkstock

Sommige mensen denken dat te veel televisie je hersenen bederft, maar er kan een voordeel zijn aan het veel verguisde medium. Oude tv-toestellen kunnen uiteindelijk een rol spelen bij de bescherming tegen gevaarlijke infecties.

Onderzoekers van de Universiteit van York in Engeland meldden in 2010 dat ze een manier hadden ontdekt om een ​​chemische verbinding die wordt gebruikt bij het maken van LCD-sets (liquid crystal display) om te zetten in een antibacteriële stof. De chemische stof uit de sets, polyvinylalcohol of PVA, bleek microben zoals E. coli en sommige stammen van Staphylococcus aureus te vernietigen.

Om het chemisch afval om te zetten in een antibioticum, onderzoekers verwarmden en koelden de PVA, vervolgens gedehydrateerd met ethanol. Volgende, ze voegden zilveren nanodeeltjes toe om de antimicrobiële eigenschappen te verbeteren. Onderzoekers kunnen de chemische stof gebruiken om antimicrobiële reinigingsproducten te ontwikkelen die het risico op infectie van ziekenhuispatiënten kunnen verminderen [bron:Science Daily].

2:Marihuana

Kristin Brinckerhoff denkt na over de selectie bij 3D Cannabis Center, een winkel voor marijana, in Deventer, Colo. Naast al zijn andere toepassingen, wetenschappers onderzoeken de antibacteriële eigenschappen van marihuana. Craig F. Walker/The Denver Post/Getty Images

Marihuana is in veel Amerikaanse staten gelegaliseerd voor medische doeleinden, zoals verlichting van misselijkheid en als een behandeling voor angst. Maar er is ook een mogelijkheid dat Cannabis sativa, de plant waaruit marihuana wordt geproduceerd, kan ook antibacteriële eigenschappen hebben.

In 2008, onderzoekers in Italië en Groot-Brittannië meldden dat vijf verschillende chemicaliën die uit marihuana werden geëxtraheerd, effectief waren in het doden van MRSA. De cannabinoïden , zoals de chemicaliën worden genoemd, vielen de microben aan op een manier die anders was dan conventionele antibiotica, wat suggereert dat ze mogelijk ook werken op andere ziektekiemen die ook resistentie tegen geneesmiddelen hebben ontwikkeld.

Ten minste twee van de cannabinoïden hebben geen stemmingsveranderende effecten, dus er kan een manier zijn om ze te gebruiken zonder dat patiënten daarbij stoned worden [bronnen:Schultz, Wilbert].

1:Killer Cave-bacteriën

Grotten zoals deze onder de Carlsbad Caverns herbergen rotsetende bacteriën die potentiële antibiotica zijn. iStock/Thinkstock

Afgelegen Lechuguilla-grot, die ligt 1, 600 voet (488 meter) onder de Carlsbad Caverns in New Mexico, is de diepste kalksteengrot in de VS De meer dan 220 kilometer aan ondergrondse gangen van de grot vormen een van de meest uitgestrekte ondergrondse netwerken van de planeet.

Maar het zijn niet alleen de grootte van de grot of de adembenemende 6 meter hoge gipskroonluchters en andere exotische rotsformaties die wetenschappelijke onderzoekers fascineren. De grot is ook de thuisbasis van een assortiment van steenetende bacteriën die zich voeden met de zwavel, ijzer- en mangaanafzettingen gevonden binnen [bron:National Parks Service].

Wetenschappers hebben monsters van deze micro-organismen verzameld in een poging nieuwe potentiële antibiotica te vinden. Een veelbelovend voorbeeld is een microscopisch roofdier dat andere bacteriën achterna gaat. Wetenschappers hopen dat een van deze micro-organismen de levensduur van Cubicin , momenteel een laatste redmiddel tegen MSRA [bron:Tirrell].

Veel meer informatie

Opmerking van de auteur

Het was eng om te zien hoe ziekten waarvan we dachten dat ze waren overwonnen door antibiotica, plotseling brullend terugkwamen met nieuwe, medicijnresistente kracht. Ik las onlangs, bijvoorbeeld, dat de seksueel overdraagbare aandoening gonorroe resistent is geworden tegen bijna elk antibioticum dat ertegen is gebruikt, zodat de laatst overgebleven verdedigingslinie ceftriaxon is, gevolgd door een orale dosis zithromycine of doxycycline. Als die behandeling niet meer werkt, we zitten in grote problemen. Dat is waarom, volgens mij, we moeten weerstand bieden aan de drang om de overheidsfinanciering voor medisch onderzoek te verminderen, om de rode inkt van de overheid te verminderen. In plaats daarvan, we zouden sterkere steun moeten bieden aan onderzoekers die nieuwe antibiotica proberen te vinden, wat een moeilijk en tijdrovend proces is.

gerelateerde artikelen

  • 10 meest winstgevende medicijnen
  • 10 soorten hartmedicijnen
  • Hoe communiceren bacteriën?

bronnen

  • Aguilera, Mario. "Verbinding ontdekt op zee toont potentie tegen miltvuur." Scripps Instituut voor Oceanografie. 17 juli 2013. (20 jan., 2014) https://scripps.ucsd.edu/news/anthracimycin-compound-shows-promise-anthrax
  • Anbuchezjan, Ramasami, C. Gobinath en S. Ravichandran. "Antimicrobiële peptide van het epidermale slijm van sommige estuariene kattenvissen." Wereld Toegepaste Wetenschappen Journal. 2011. (19 januari, 2014.) http://www.idosi.org/wasj/wasj12(3)/3.pdf
  • Appendino, G et al. "Antibacteriële cannabinoïden van Cannabis sativa:een onderzoek naar structuur en activiteit." Tijdschrift voor natuurlijke producten. Augustus 2008. (19 januari, 2014) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18681481
  • BBC nieuws. "Kikkerhuid kan helpen om antibioticaresistentie te verslaan." BBC nieuws. 26 augustus 2010. (19 januari, 2014) http://www.bbc.co.uk/news/health-11101278
  • Dotinga, Randy. "Gator Blood kan een nieuwe bron van antibiotica zijn." Washington Post. 7 april 2008. (19 januari, 2014) http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2008/04/07/AR2008040701042.html
  • Ehrenberg, Rachel. "Kakkerlakkenhersenen, naar een apotheek bij u in de buurt." Science News. 10 september 2010. (19 januari, 2014) https://www.sciencenews.org/article/cockroach-brains-coming-pharmacy-near-you
  • Giovinco, Dr. Joette. "Is Alligator Blood een menselijke levensredder?" Vos 13. 20 mei 2013. (19 januari, 2014) http://www.myfoxtampabay.com/story/21789164/2013/03/25/is-alligator-blood-a-human-life-saver
  • John Innes Centrum Nieuws. "Mieren en antibiotica." Jic.ac.uk. 31 augustus 2013. (20 jan., 2014) http://news.jic.ac.uk/2013/08/ants-and-antibiotics/
  • Levine, Donald P. "Vancomycin:een geschiedenis." Klinische infectieziekte. 1 januari 2006. (20 januari, 2014) http://cid.oxfordjournals.org/content/42/Supplement_1/S5.full.pdf
  • Moeras, Charmayne en Bernstein, Michaël. "Alligatorbloed kan de beet op antibioticaresistente infecties veroorzaken." Eurekalert.org. 6 april 2008. (19 januari, 2014) http://www.eurekalert.org/pub_releases/2008-04/acs-abm031108.php
  • Nationaal Instituut voor Allergie en Infectieziekten. "Miltvuur." Niaid.nih.gov. 30 september 2013. (20 jan., 2014) http://www.niaid.nih.gov/topics/anthrax/Pages/default.aspx
  • Dienst Nationale Parken. "Lechuguilla-grot." Nps.gov. 13 januari 2014. (20 jan., 2014) http://www.nps.gov/cave/naturescience/lechuguilla_cave.htm
  • roodvaren, Simon. "Nieuw antibioticum dat MRSA aanvalt gevonden in oceaanmicrobe." BBC nieuws. 31 juli 2013. (19 januari, 2014) http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-23523507
  • Rennie, John. "Vuile plaatsen voor antibiotica." PLOS.org. 7 sept. 2010. (19 januari, 2014) http://blogs.plos.org/retort/2010/09/07/filthy-places-for-antibiotics/
  • Robert, Christine. "Panda's kunnen bron van nieuwe antibiotica zijn:rapport." New York Daily News. 31 december 2012. (19 januari, 2014) http://www.nydailynews.com/life-style/health/pandas-source-new-antibiotics-report-article-1.1230657#ixzz2quKn5djT
  • Schultz, Nora. "Een nieuwe MRSA-verdediging." MIT Technologie Review. 12 september 2008. (20 januari, 2014) http://www.technologyreview.com/news/410815/a-new-mrsa-defense/
  • Wetenschap Dagelijks. "Mieren gebruiken meerdere antibiotica als onkruidverdelgers." Wetenschap Dagelijks. 26 augustus 2010. (20 januari, 2014) http://www.sciencedaily.com/releases/2010/08/100826122629.htm
  • Wetenschap Dagelijks. "LCD-televisieafval kan bacteriële infecties helpen voorkomen." Wetenschap Dagelijks. 20 juni 2010. (19 januari, 2014) http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100618141651.htm
  • Szalavitz, Maia. "Nieuwe rare bron van antimicrobiële geneesmiddelen:kakkerlakkenhersenen?" Tijd.com. 17 september 2010. (19 januari, 2014) http://healthland.time.com/2010/09/17/new-weird-source-of-antimicrobial-drugs-cockroach-brains/
  • Tirrel, Meg. "Cave Explorer jaagt op antibiotica 1, 600 voet naar beneden." Bloomberg News. 27 februari 2013. (20 jan., 2014) http://www.bloomberg.com/news/2013-02-27/cave-explorer-hunts-antibiotics-1-600-feet-down-health.html
  • Wilbert, Caroline. "Chemische stoffen in marihuana kunnen MRSA bestrijden." WebMD. 4 september 2008. (20 januari, 2014) http://www.webmd.com/news/20080904/marijuana-chemicals-may-fight-mrsa

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Biogeografie: definitie, theorie, bewijs & voorbeelden
  2. Aminozuren: functie, structuur, typen
  3. Kan eten mensen gelukkig maken?
  4. Hoe levert embryologie bewijs voor evolutie?
  5. Hoe verdeelt het cytoplasma zich tussen dochtercellen na mitose?
  6. Tornado's Effecten op mensen
  7. Uitleg van celspecialisatie
  8. Soorten collageenvezels
  9. Welke organellen bevinden zich in een prokaryote cel?

Wetenschap