KHáNG SINH MỚI ĐƯỢC TìM THẤY TRONG CỎ DẠI THôNG THƯỜNG

Thực vật hoang dã có thể là một kho tàng kháng sinh mới để giải quyết vấn đề kháng kháng sinh trên toàn thế giới.

Cải xoong, một loại cỏ thông thường, có thể là một nguồn kháng sinh mới.

Các nhà nghiên cứu ở Thụy Sĩ đã đưa ra đề xuất này sau khi phát hiện ra một hợp chất có hoạt tính kháng sinh mới trên lá của cải xoong, một loại cỏ dại phổ biến.

Nhiều loại thuốc kháng sinh ngày nay có nguồn gốc từ các hợp chất tự nhiên do vi khuẩn sống trong đất tạo ra. Vi khuẩn tạo ra chúng để chống lại các vi sinh vật khác.

Nhưng nghiên cứu mới - hiện đã được công bố trên tạp chí Vi sinh vật tự nhiên - cho thấy rằng thực vật hoang dã cũng có thể là một nguồn kháng sinh dồi dào.

Các bộ phận của thực vật sống trên mặt đất được gọi chung là phyllosphere. Nghiên cứu tập trung vào một “hệ sinh thái” cụ thể của phyllosphere - cụ thể là bề mặt lá của một loại cỏ dại thông thường.

Do hệ sinh thái này thiếu chất dinh dưỡng nên có “áp lực cạnh tranh gay gắt” giữa nhiều vi sinh vật sống trong đó, đồng tác giả nghiên cứu Julia Vorholt, giáo sư tại Viện vi sinh vật tại ETH Zurich, Thụy Sĩ, cho biết.

“Kết quả là,” cô giải thích, “vi khuẩn tạo ra nhiều loại chất cho phép chúng bảo vệ môi trường sống của mình”.

Kháng kháng sinh: Mối đe dọa toàn cầu

Thuốc kháng sinh là loại thuốc được thiết kế để tiêu diệt hoặc ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật như vi rút, nấm, vi khuẩn, nấm men và giun ký sinh. Thuốc kháng sinh là thuốc chống vi khuẩn nhắm vào vi khuẩn, nhưng thuật ngữ này thường được sử dụng thay thế cho thuốc kháng sinh.

Sự kháng thuốc kháng sinh phát triển khi các vi sinh vật thay đổi để đáp ứng với các loại thuốc chống vi trùng và cuối cùng không còn chống chọi được với chúng. Điều này làm cho việc điều trị các bệnh nhiễm trùng do chúng gây ra trở nên khó khăn hơn.

Khả năng chữa khỏi các bệnh nhiễm trùng thông thường của chúng ta đang ngày càng bị suy giảm do sự lan rộng ngày càng nhiều của các cơ chế kháng kháng sinh mới. Điều này dẫn đến thời gian phục hồi sau bệnh tật lâu hơn, tăng khả năng tàn tật và tử vong.

Một lĩnh vực đặc biệt cần quan tâm, ví dụ, là điều trị bệnh lao (TB). Dạng kháng thuốc phổ biến của bệnh truyền nhiễm hiện đã được tìm thấy ở 105 quốc gia và kháng lại “ít nhất” bốn loại thuốc chống lao chính.

Nhà máy nhỏ nhưng tiềm năng lớn

Giáo sư Vorholt và các đồng nghiệp của bà đã điều tra hơn 200 loài vi khuẩn sống trên lá của Arabidopsis thaliana, một loại cây hoang dã nhỏ có tên chung là cải xoong thale và cải xoong tai chuột.

Arabidopsis được sử dụng rộng rãi như một sinh vật mẫu bởi các nhà khoa học quan tâm đến sinh học và di truyền học của thực vật có hoa. Điều này đã dẫn đến một thư viện lớn thông tin di truyền bao gồm các bộ gen đã được giải mã của vi khuẩn cư trú trên bề mặt lá của cây.

Cho đến nay, chưa có ai phân tích dữ liệu này với mục đích khám phá “các sản phẩm tự nhiên không được kiểm chứng” trong phyllosphere của thực vật.

Giáo sư Vorholt cho biết: “Chúng tôi đã áp dụng các kỹ thuật tin sinh học,“ để điều tra các cụm gen có khả năng kiểm soát việc sản xuất các chất và do đó có thể ảnh hưởng đến các vi khuẩn khác ”.

Sau khi thực hiện một số thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy 725 tương tác phân tử giữa các chủng vi khuẩn khác nhau. Sự tương tác giữa các vi khuẩn nhắm vào nhau và trong một số trường hợp, chúng dẫn đến việc ngăn chặn sự phát triển của chúng.

Tuy nhiên, ở giai đoạn này, vẫn chưa rõ liệu các hợp chất tham gia vào các tương tác có phải là duy nhất đối với môi trường sống này hay không. Ngoài ra, chúng có những đặc tính kháng sinh hoàn toàn mới?

Tìm ra các chất có cơ chế kháng khuẩn chưa được biết đến trước đây là một mục tiêu chính trong cuộc chiến chống lại sự kháng thuốc.

Kháng sinh với 'cấu trúc chưa từng có'

Vì vậy, trong giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra cấu tạo hóa học của các chất mà họ tìm thấy. Họ tập trung vào một dòng vi khuẩn "đặc biệt hiệu quả" được gọi là Brevibacillus sp. Chiếc lá182.

Một phân tích về các hợp chất và “cụm gen” của chủng vi khuẩn này cho thấy một số hợp chất có khả năng kháng sinh. Đặc biệt, một loại mà họ gọi là macrobrevin, có “cấu trúc sản phẩm tự nhiên chưa từng có”.

“Bây giờ chúng ta cần làm rõ liệu macrobrevin và các chất mới được phát hiện khác cũng có hiệu quả chống lại vi khuẩn gây bệnh cho người hay không”, đồng tác giả nghiên cứu Jörn Piel, đồng thời là giáo sư tại Viện vi sinh vật tại ETH Zurich, cho biết.

Anh ấy nói thêm rằng anh ấy và những người còn lại trong nhóm rất vui mừng bởi thực tế là có thể có nhiều loại kháng sinh tự nhiên khác đang chờ được tìm thấy trong “phyllosphere tương đối chưa được khám phá”.