Галият изтребва всички микроби

27 юни 2018, 08:00  27572 Сила за живот

Интердисциплинарните изследвания са много популярни в академичните среди, но от тях рядко има практическа полза. И все пак намесата на външен човек върши чудеса. Например в областта на резистентността към антибиотици.

Адин Рос-Гилеспи от университета в Цюрих не е лекар, а зоолог. Той изучава симбиозата между животни като сурикати и слепи кучета и се замисля за бактериите. Те също зависят една от друга, и то в още по-голяма степен. В резултат през юни д-р Рос-Голеспи обяви на конференция в Цюрих как може да се наруши симбиозата между бактериите. Тогава те не биха развивали резистентност.

При атака с антибиотик срещу популация от бактерии се случва някои да са генетично защитени от него. Те оцеляват и се размножават. Така в резултат отново на естествения подбор се развива и антибиотичната резистентност. Д-р Рос-Гилеспи открива обаче слабото място на този процес при бактериите. То е в начина, по който те си набавят желязо. Правят го, като отделят сидерофори – молекули, улавящи железни йони, които после си събират обратно.

В колонията от бактерии сидерофорите са общи - произвеждат се и се ползват от всички. Така на теория би се насърчил паразитизмът - някои бактерии да ползват сидерофори, без да са произвели свои. На практика това не се случва, защото всички в колонията са близки роднини. Но ако логиката на паразитизма се обърне, който произвежда повече сидерофори, отколкото потребява, няма да оцелее и това прави уязвима колонията като цяло.

Така д-р Рос-Гилеспи се насочва към химическия елемент галий. Неговите йони имат сходно поведение с железните и биха ги заместили в сидерофорите. Галиевите сидерофори обаче са безполезни за бактериите. Галият дори изолира напълно желязото, тъй като се съединява със сидерофорите много по-успешно. Така една умерена доза галиев нитрат може да изтреби цялата колония, като я лиши от нужното й желязо.

За да провери дали е така, д-р Рос-Гилеспи развъжда няколко колонии от бактерията Pseudomonas aeruginosa. Третира всички с антибиотиците ципрофлоксацин и гентамицин, но само на някои от тях дава и галиев нитрат.

Очаквано, растежът на бактериите спира. Също според очакванията през 12-те дни на експеримента възниква и антибиотична резистентност. Галиевият нитрат обаче не само лишава бактериите от желязо. Те реагират със свръхпроизводство на сидерофори, което ги изтощава и ускорява смъртта им.

Случилото се не е само лабораторен куриоз, тъй като галиевият нитрат се използва от дълго време като лекарство при някои видове рак и при костни заболявания. Сега се оказва, че лекува и инфекции. Той може да се използва незабавно при хора като така дълго чаканото решение на проблема с антибиотичната резистентност.

*       
* (Няма да бъде показвана)
* *