Aktualności

Zespół naukowy w składzie: dr Ewa Olchowik-Grabarek, dr hab. Szymon Sękowski, prof. UwB i prof. Maria Zamarajewa z Katedry Mikrobiologii i Biotechnologii Wydziału Biologii Uniwersytetu w Białymstoku (kierownikiem katedry jest prof. Izabela Święcicka), we współpracy z Laboratorium Fizjologii i Farmakologii Uniwersytetu Libre w Brukseli oraz Instytutem Chemii Bioorganicznej Akademii Nauk w Uzbekistanie wykazał nowe możliwości biomedycznego wykorzystania związków pochodzenia naturalnego z grupy tanin. Te mogą podwyższać skuteczność tradycyjnej antybiotykoterapii w profilaktyce zakażeń gronkowcem złocistym.

O wynikach tych badań poinformował miesięcznik Forum Akademickie.

Jak podkreślają naukowcy z UwB w artykule opublikowanym przez Forum, nawet 30% osób może być nosicielami gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus). Ta Gram-dodatnia bakteria jest czynnikiem etiologicznym wielu chorób, m.in. zakażeń skóry i tkanek miękkich czy zatruć pokarmowych. Zakażenie gronkowcem może skutkować również rozwojem stanów martwiczych, jak też wstrząsem toksycznym. Z tego względu, jak też z powodu dynamicznego rozwoju oporności na antybiotyki oraz wytwarzania wielu toksyn będących czynnikami wirulencji, gronkowiec złocisty stanowi duże wyzwanie dla współczesnej medycyny i mikrobiologii klinicznej.

Szczególnym problemem są szczepy oporne na antybiotyki, a w szczególności te oporne na metycylinę i na wankomycynę. To powoduje duże problemy w leczeniu osób zakażonych tą bakterią. Drugim niezwykle istotnym czynnikiem determinującym wysoki potencjał chorobotwórczy gronkowca są toksyny wydzielane przez te bakterie.

- „Z uwagi na antybiotykooporność S. aureus oraz wydzielane przez nie toksyny, zachodzi pilna konieczność poszukiwania nowych antybiotyków oraz innych związków działających na gronkowca złocistego. Zwłaszcza podejście związane z hamowaniem aktywności toksyn wydzielanych przez te bakterie może znacząco poprawić skuteczność terapii antygronkowcowych” – podkreśla dr hab. Szymon Sękowski, profesor Uniwersytetu w Białymstoku.

Polifenole pochodzenia roślinnego odznaczają się silnymi właściwościami antybakteryjnymi. Związki te od dawna są szeroko wykorzystywane w medycynie tradycyjnej, a kolejne badania donoszą o ich nowych możliwych zastosowaniach, również w walce z bakteriami.

Taniny stanowią jedną z grup polifenoli. Dzięki dużej liczbie reszt hydroksylowych, a także zmiennej elastyczności cząsteczki oraz zróżnicowanej hydrofobowości wykazują duże powinowactwo zarówno do błon komórek, jak i białek. Badania z zakresu antybakteryjnej aktywności tanin potwierdzają również ich silny potencjał przeciwbakteryjny. Związki te – jak przypominają naukowcy z UwB - są powszechnie dostępne w produktach spożywczych codziennego użytku, m.in. herbacie, czerwonym winie czy owocach granatu, borówki, aronii.

- „Silne oddziaływanie tanin z białkami pozwoliło założyć, że będą one wchodziły w interakcję z alfa-hemolizyną (jedną z głównych toksyn wydzielanych przez Staphylococcus aureus), prowadząc do zahamowania jej aktywności związanej z formowaniem poru i niszczeniem komórek atakowanego organizmu” – mówi dr Ewa Olchowik-Grabarek.

Z tego względu zbadano, jak taniny reagują z toksyną wydzielaną przez gronkowca złocistego.

Jak wskazuje prof. Maria Zamarajewa: - „Jedną z zaobserwowanych korzyści było hamowanie przez badane związki rozpadu krwinek czerwonych obserwowanego pod wpływem toksyny gronkowca. Kolejne badania pozwoliły stwierdzić, że mechanizm odpowiedzialny za zatrzymanie rozpadu krwinek czerwonych jest powiązany z silnym reagowaniem badanych tanin z alfa-toksyną”.

Wyniki przeprowadzonych badań stwarzają nowe możliwości biomedycznego wykorzystania związków pochodzenia naturalnego z grupy tanin w celu podwyższenia skuteczności tradycyjnej antybiotykoterapii w profilaktyce zakażeń gronkowcem złocistym. Poprzez silne oddziaływanie z błonami komórkowymi bakterii taniny mogą również zwiększać wrażliwość bakterii na antybiotyki, w tym na metycylinę i wankomycynę.

- „Te dane stanowią istotny wkład w poznanie natury interakcji bakteria – polifenole, ale też są bardzo dobrym punktem wyjścia do kolejnych analiz nad oddziaływaniami produktów pochodzenia roślinnego na mikroorganizmy” – mówi prof. Izabela Święcicka.

Wyniki prac eksperymentalnych zostały opublikowanie w czasopiśmie Bioelectrochemistry (Olchowik-Grabarek E., Sekowski S., Mies F., Bitiucki M., Swiecicka I., Abdulladjanova N., Shlyonsky V., Zamaraeva M., “Electrophysiological and spectroscopic investigation of hydrolysable tannins interaction with α-hemolysin of S. aureus” Bioelectrochemistry (2023) 150, 108318, doi.org/10.1016/j.bioelechem) (IF=4.8, MNiSW=100).