Антивитамините – странна форма на витамините – може да заместят антибиотиците

Бактериите притежават изключителната способност да развиват резистентност срещу антибиотиците, а това от своя страна се превръща във все по-сериозна заплаха за здравето на човечеството в глобален мащаб.

Това тяхно умение е с древен произход и позволява на трипера и на инфекциозни заболявания, причинени от МРС, да убиват приблизително 700 000 души всяка година. Сега тези супербактерии си проправят път и към други животни, включително делфини.

Сега учените смятат, че са открили алтернатива на лечението на тези инфекциозни заболявания, а именно – редки молекули, известни като „антивитамини“.

Традиционните антибиотици унищожават умението на бактериите да разчитат своите собствени генетични инструкции или да произвеждат защитни клетъчни стени. Благодарение на факта обаче, че микробите крадат гени едни от други и от средата, в която съществуват, те са изключително адаптивни.

Ето защо микробиологът Фабиан фон Папеннхайм и неговите колеги решават да предложат една алтернатива, която влияе на необходимостта на бактериите от витамини. Тя е вдъхновена от умението на бактериите да използват същата тактика при унищожаването на конкурентните бактерии.

Витамините са нискомолекулни органични вещества, необходими в минимални количества за нормалната жизнена дейност на човека и животните.

Антивитамините са сходни на витамините – при това до такава степен, че заблуждават биологичните системи, че получават същите молекули. Те обаче са достатъчно различни, че да се превърнат в катастрофално дефектни заместители. По този начин потискат функцията на витамините и стават токсични за бактериите, които ги приемат.

"Само един допълнителен атом в антивитамините изпълнява ролята на своеобразно зрънце пясък в сложната зъбчата система, като блокира фино настроената ѝ механика", коментира водещият автор на проучването Кай Титман от Гьотингенския университет в Германия.

До момента са описани само три витамина, срещащи се в естествена среда. Това са розофлавин (RoF), който работи срещу витамин В2 (рибофлавин), гинкготоксин (GT), антивитаминът на В6 (пиридоксин) и 2'-метокси-тиамин (MTh), който може да бъде сбъркан с В1 (тиамин).

Изследователите използват протеинова кристалография върху E. Coli и човешки ензими, за да проверят как точно MTh функционира като токсин. Те откриват, че метиловата част от молекулата се замества от метокси група, която е по-голяма и пречи на метаболитните реакции, в които витаминът B1 принципно участва.Тя изхвърля протеиновия глутамат от останалата част от молекулата, което води до слепването на глутаматите и не им позволява да участват в реакциите.

По време на направените компютърни симулации става ясно, че човешкият еквивалент на протеините не се засяга от лъжливия витамин.

„Човешките протеини или въобще не се свързват с антивитамините, или го правят по такъв начин, че не се „отравят“, коментира химикът Берт де Грот от института „Макс Планк“.

Това означава, че антивитамини като MTh биха могли да бъдат използвани, за да повлияят отрицателно на бактериите – при това без да навредят на човешките системи.

Разбира се, на този етап е трудно да се предвиди дали (и по какъв точно начин) бактериите биха могли да развият резистентност срещу Mth, казват още изследователите.

Изследването е публикувано в Nature Chemical Biology.

Източник: Science Alert / Обекти