مرکز تحقیقات مایکوباکتریولوژی

توبرکلوزیس یک بیماری آب زیرکاه است. این باکتری از دیدآنتی بیوتیک های مختلف مخفی می شود و در داخل بسیاری از سلول های ایمنی که قرار بوده آن ها را بکشند پنهان می شود و درمان را طولانی و دشوار می کند . اما در شماره جدید ACS Infection Diseases، شیمیدانان یک نوع آنتی بیوتیک جدید را گزارش کرده اند که توانایی یافتن و کشتن باکتری توبرکلوزیس را در جایی که آن ها پنهان شده اند را دارد.

توبرکلوزیس یکی از علل مرگ و میر ناشی از بیماری های عفونی در سراسر جهان است . در حال حاضر حدود 25 درصد از مردم در این سیاره آلوده هستند. اکثر این عفونت ها در حالت نهفته هستند، اما یکی از هر 10 مورد فعال اند و در صورت عدم درمان اغلب مرگبار خواهند شد.

توبرکلوزیس با یک باکتری به نام Mycobacterium Tuberculosis  ایجاد می شود. از آنجایی که شیوه زندگی مایکوباکتریوم ها یونیک ومنحصر بفرد است ، به خودشان اجازه می دهند که توسط سلول های ایمنی ماکروفاژها خورده شوند و سپس در درون آنها رشد کنند ، درمان آنها بسیارسخت است .

افرادی که مبتلا به سل هستند ، معمولا باید چندین ماه از آنتی بیوتیک های مختلف مصرف کنند ، زیرا باکتری ها تنها زمانی در معرض داروها هستند که آنها از ماکروفاژها خارج می شوند و به دنبال ماکروفاژ جدیدی برای حمله می گردند .

شیمیدان Alfredo Angeles-Boza  و دانشجوی تحصیلات تکمیلیش Daben Libardoو همکارانش از موسسه علوم هند ، موسسه مکس پلنک و MIT، تصمیم گرفتند که آنتی بیوتیکی را ایجاد کنند تا بتوانند راهی برای ورود به ماکروفاژها پیدا کنند و به مایکوباکتریوم ها در محلی که مخفی شد اند ضربه بزنند.

Angeles-Bozaو Daben Libardoقبلا با آنتی بیوتیک ها تولید شده توسط ماهی ها، sea squirtsو دیگر موجودات دریایی کارکرده بودند.

بسیاری از این موجودات دریایی تولید پپتیدهای آنتی بیوتیکی (قطعات کوچک مواد شبه پروتئینی) با پتانسیل شیمیایی خاص می کنند : وقتی که آن ها به اتم های مس متصل می شوند ، مس را فعال می کنند تا بار الکتریکی خود را از +2 به +3 و بالعکس انتقال بدهد. مس با این توانایی تهاجمی می شود ، الکترون ها را از برخی از مولکول ها می گیرد و آن ها را به دیگران اضافه می کند، به ویژه به مولکول های حاوی اکسیژن. مولکول های حاوی اکسیژن تبدیل به رادیکال های آزاد می شوند ، مواد شیمیایی خطرناکی می شوند که به هر چیزی که با آن ها مقابله کند حمله می کنند ، از جمله میکوباکتریوم ها . ماکروفاژهای انسانی که با مایکوباکتریوم ها آلوده شده اند نیز از مس برای حمله به باکتری ها استفاده می کنند ، اما این کار را به شیوه ای پیچیده تر انجام می دهند . آن ها باکتری ها را در یک حباب به دام می اندازند و سپس یون های مس +1 را تزریق می کنند (یعنی اتم های مس مسطح با یک بار اضافه Cu+). اما مایکوباکتریوم ها می توانند آن ها را مدیریت کنند. برای آن ها این حباب یک پناهگاه امن است و یون Cu+فقط همانند سوزش است.

باکتری ها می توانند یک الکترون اضافی را از Cu+بروبایند و Cu2+ایجاد کنند . مس در این حالت غیر فعال و ایمن می شود، و هنگامی که به اندازه کافی Cu2+مایکوباکتریوم ها را احاطه کند ، دیگر انواع خطرناک مس نمی توانند نزدیک شوند. با محاصره توسط مس ، باکتری ها می توانند در آرامش رشد کنند .

Angeles-Bozaمی گوید : "این زیبایی است! "

اما اگر Angeles-Bozaو Libardoراه خود را داشته باشند ، پوشش مسی می تواند باعث کاهش مایکوباکتری ها شود. اگر پپتیدهای آنتی بیوتیکی بتوانند به باکتری نزدیک شوند، می توانند به یکی از یون های مس وارد شده و آن را مسلح کنند.

این ترفند در واقع نزدیک کردن پپتید به باکتری است . برای انجام این کار، شیمیدان ها ، پپتیدها را با حباب های کوچک مشابه با نوع سلول های مورد استفاده برای حرکت مواد در اطراف بسته های مواد پروتئینی و سایر مواد غذایی قرار می دهند .

وقتی باکتری ها با یکی از این میان وعده ها برخورد می کنند ، پپتیدها کار شیمیایی خود را انجام داده و آن ها را می کشند .

آنتی بیوتیک های پپتیدی که توسط Angeles-Bozaو Libardoتوسعه یافته است ، به طور موثری در آزمایشگاه میکوباکتری هایی که در ماکروفاژها زندگی می کردند را می کشد، اما آن ها هنوز قادر به درمان سل در موش نیستند (استفاده از داروهای پپتیدی در پستانداران دارای مشکلات مختلفی است).

گام بعدی در این تحقیق ، استفاده از همان روش های شیمیایی در مولکول های کوچتر است که می تواند به عوان آنتی بیوتیک های معمولی مورد استفاده قرار گیرد .

منبع : www.sciencedaily.com